CN209578644U - 一种预埋槽钢横梁焊接工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及焊接辅助设备领域，尤其涉及一种预埋槽钢横梁焊接工装，包括支架、支撑梁、顶紧气缸、压紧气缸和靠山结构，支架设有贯穿的容置槽，容置槽的尺寸满足放置工件的要求；支撑梁固定在支架上，其尺寸大小满足横跨容置槽的要求，支撑梁用于固定拼接式工件的一部分工件；容置槽的边缘设置有顶紧气缸和压紧气缸，在支架上与顶紧气缸相对的容置槽边缘处设置有靠山结构，靠山结构用于固定待加工的工件。通过容置槽和支撑梁的结构，可以将拼接式工件的一部分平稳的放置在支架上，通过顶紧气缸与靠山的配合，将拼接式工件的所有部分拼接在一起，通过压紧气缸的压紧，可以保证支架夹持的稳定性，从而便于机器人焊枪将所有焊缝焊接完成。

Description

一种预埋槽钢横梁焊接工装

技术领域

本实用新型涉及焊接辅助设备领域，尤其涉及一种预埋槽钢横梁焊接工装。

背景技术

机器人焊枪，像人的手臂一样活动，可代替人劳动的机械产品，通过PLC控制器可实现焊接的工作。通过机器人焊枪可实现焊接自动化，提高生产率，降低企业成本，也能提高企业形象。然而实现高效率焊接，需要两个前提：1.下料精度要高，产品一致性高，才能更好的实现自动化焊接。2.工件的装配精度要高，工装夹具的精准固定并与机器人焊枪配合，才可以实现焊接自动化。

如图1所示的一种工字钢型工件，其作为一种轨道预埋件，主要用于高铁轨道的预铺工程中，其强度和生产效率与我国高铁事业的发展息息相关。传统的焊接方式为：首先将腹板与底板的位置固定，采用点焊的方式将二者连接固定，然后再将顶板采用点焊的方式固定在已经连接在一起的腹板上，最后再对各焊缝进行满焊。这种处理方式不仅需要借助形状各异的工装进行固定，还要借助吊具将顶板吊起、固定，然后再进行焊接，不仅焊接精度不够，焊接耗时也较长，不利于我国高铁事业的快速发展。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种预埋槽钢横梁焊接工装，使其更具有实用性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是: 提供一种预埋槽钢横梁焊接工装，提高拼接式工件焊接的效率。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种预埋槽钢横梁焊接工装，包括支架、支撑梁、顶紧气缸、压紧气缸和靠山结构，所述支架设有贯穿的容置槽，所述容置槽的尺寸满足放置工件的要求；支撑梁固定在支架上，其尺寸大小满足横跨容置槽的要求，所述支撑梁用于固定拼接式工件的一部分工件；容置槽的边缘设置有顶紧气缸和压紧气缸，在支架上与顶紧气缸顶紧方向相对的容置槽边缘处设置有靠山结构，所述靠山结构用于在一个方向上固定待加工的工件。

进一步地，所述支撑梁可拆卸地固定于所述容置槽的边缘处，在支撑梁下表面和支架上表面之间可拆卸地设置有调节垫片。

进一步地，所述压紧气缸为转角缸，在压紧气缸朝向与压紧方向相反的方向运动时，所述压紧气缸的压板转动至少90°使压板与压紧时的方向相反。

进一步地，所述压紧气缸的压板上设置有压柱，所述压柱设置有螺纹结构，与压板的螺纹孔配合可调节压柱端部与压板之间的距离。

进一步地，所述容置槽设置有至少一个。

进一步地，所述顶紧气缸和压紧气缸与工件的接触部位为弹性材料。

进一步地，所述支架的两端设置有固定装置，所述固定装置上设有固定孔。

进一步地，所述固定装置固定于变位机上。

进一步地，所述变位机用于旋转所述支架。

进一步地，所述支撑梁上固定有第二靠山。

本实用新型的有益效果为：经由上述可知，通过容置槽和支撑梁的结构，可以将拼接式工件的一部分平稳的放置在支架上，通过顶紧气缸与靠山的配合，将拼接式工件的所有部分拼接在一起，通过压紧气缸的压紧，可以保证支架夹持的稳定性，从而便于机器人一次性将所有焊缝焊接完成，大大提高了焊接效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为背景技术中引入的拼接式工件结构示意图；

图2为本实用新型预埋槽钢横梁焊接工装未夹持工件时的结构示意图；

图3为本实用新型预埋槽钢横梁焊接工装夹持工件时的结构示意图；

图4为本实用新型预埋槽钢横梁焊接工装带固定装置的结构示意图；

图5为本实用新型预埋槽钢横梁焊接工装安装在变位机上的结构示意图。

附图标记： 1-支架、2-支撑梁、3-顶紧气缸、4-压紧气缸、5-靠山结构、 6-调节垫片、7-固定装置、8-变位机、11-容置槽、41-压柱、51-第二靠山。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图2所示的预埋槽钢横梁焊接工装，包括支架1、支撑梁2、顶紧气缸3、压紧气缸4和靠山结构5，支架1设有贯穿的容置槽11，容置槽11的尺寸满足放置工件的要求；支撑梁2固定在上，其尺寸大小满足横跨容置槽11的要求，支撑梁2用于固定腹板；容置槽11的边缘设置有顶紧气缸3和压紧气缸4，在支架1上与顶紧气缸3顶紧方向相对的容置槽11边缘处设置有靠山结构5，靠山结构5与压紧气缸4配合，用于在一个方向上固定待加工的工件。

在上述实施例中，容置槽11的尺寸大小是根据实际工件尺寸变化的，当工件为规则的形状时，例如要将三块钢板加工成工字钢结构，则容置槽11即为一个长度和宽度均略大于三块钢板拼接后的尺寸，且支架1的高度要超过拼接完成后的工字钢结构的底板或顶板的宽度的一半，以便利用支撑梁2，对腹板的高度进行调节。

为了实现对腹板高度的调节，支撑梁2可拆卸地固定于容置槽11的边缘处，在支撑梁2下表面和支架1上表面之间可拆卸地设置有调节垫片6。图2中仅展示了一种规格的调节垫片6，在实际加工处理过程中，可根据需要选取厚度不同的调节垫片6，以满足腹板具体高度的精度需求。

如图3所示，压紧气缸4为转角缸，在压紧气缸4朝向与压紧方向相反的方向运动时，压紧气缸4的压板转动至少90°使压板与压紧时的方向相反。一般情况下，腹板均为从上往下放置，为了在放置腹板时，不让压紧气缸4的压板占据支撑梁2上方的空间，将压紧气缸4设置成转角缸，在放置腹板时，压紧气缸4打开，压板转向相反方向，从而为腹板的放置让出了空间，腹板放置到位后，压紧气缸4缩回，压板转动回位，压紧腹板。转角缸为现有技术，这里不再赘述其内部具体结构。腹板放置过程中，除了支撑梁2的高度调整外，还需要先进行定位工作，本实施例中在支撑梁2的一端设置了第二靠山51，第二靠山51的作用在于在腹板的长度方向上定位工件，因为工件的固定需要从上下、左右、前后至少三个方向才可以使工件稳定的固定在工装上，为了节省空间，将第二靠山51设置在了支撑梁2上，当然本领域的技术人员也可以将靠山结构5放置在多个不同的部位二替代第二靠山51的作用。第二步放置底板和顶板，由于腹板的高度已经调节完毕，直接将底板和顶板放置在腹板两侧，利用顶紧气缸3和靠山结构5将其固定在腹板上，根据实际需要调整底板或顶板在长度方向的位置，然后用顶紧气缸3顶紧底板或顶板，使其牢固的固定在腹板上。

优选的，如图2所示，压紧气缸4的压板上设置有压柱41，压柱41设置有螺纹结构，与压板的螺纹孔配合可调节压柱41端部与压板之间的距离，由于压紧气缸4已经固定在支架1上，其在上下方向上不方便调整，因此设置可以调整的压柱41，以满足不同高度腹板的压接精度需要，高度可以调节，适用性更强。

如图4所示，容置槽11设置有至少一个。为了进一步提高焊接效率，可以在支架上多设置几组用于工件压紧的容置槽11。

为了保证各气缸的压紧效果，顶紧气缸3和压紧气缸4与工件的接触部位为弹性材料，弹性材料可以增加压接面与工件的接触面积，尤其是压接表面不平整的工件，采用弹性压紧可以保证压紧效果，此外，弹性压紧还可以将各气缸对工件的损害程度减小到最低。

如图5所示，变位机8通过支架1两端的固定装置7上的孔将支架1固定在变位机8的转盘上，变位机8的作用在于辅助焊接，例如将支架1的角度调节为45°时，此时机械焊接手臂的焊接效果最佳，当机械焊接手臂受其尺寸限制达不到最理想的角度时，可以通过调节变位机转盘的方式来实现，更进一步保证了焊接效果。此外，变位机的另一重要作用在于对工件的翻转，当拼接式工件的一面焊接完成需要焊接另一面时，传统的做法是预先在工件上留好翻转吊孔，一面焊接完成后，利用行车等起吊工具将工件吊起，然后再通过人工辅助的方式翻转工件至另一焊接面，然后将工件放置在加工台上继续焊接，这种方式的缺陷在于：第一，起吊时由于仅焊接了一面，工件的结构还不够稳定，起吊可能造成工件的变形，影响其最终的加工精度；第二，需要人工辅助翻转，存在安全隐患；第三，起吊、翻转和放置的过程也拉长了加工时间。而变位机的应用既不需要起吊也不需要将工件从支架1上取下，仅需变位机8与转盘相连的驱动机构转动从而带动转盘转动使整个支架1发生翻转，翻转过程全部由机器控制，不需要人员操作，因此没有任何安全问题，而且整个过程仅需几秒钟，大大减少了工时，由于拼接式工件的受力稳定，不会发生相对位移，因此其精度也得到了较大提高。

需要指出的是，上述实施例仅仅展示了对一种工件的夹持结构，对于形状类似的结构，可以通过改变容置槽11的形状以及靠山结构5、顶紧气缸3和压紧气缸4的具体位置的方式以适应不同工件的需求，但只要采用了与本焊接工装实质相同的结构，均落入本实用新型的保护范围。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种预埋槽钢横梁焊接工装，包括支架（1）、支撑梁（2）、顶紧气缸（3）、压紧气缸（4）和靠山结构（5），其特征在于，所述支架（1）设有贯穿的容置槽（11），所述容置槽（11）的尺寸满足放置工件的要求；支撑梁（2）固定在支架（1）上，其尺寸大小满足横跨容置槽（11）的要求，所述支撑梁（2）用于支撑拼接式工件的一部分工件；容置槽（11）的边缘设置有顶紧气缸（3）和压紧气缸（4），在支架（1）上与顶紧气缸（3）顶紧方向相对的容置槽（11）边缘处设置有靠山结构（5），所述靠山结构（5）用于在一个方向上固定待加工工件。

2.根据权利要求1所述的预埋槽钢横梁焊接工装，其特征在于，所述支撑梁（2）可拆卸地固定于所述容置槽（11）的边缘处，在支撑梁（2）下表面和支架（1）上表面之间可拆卸地设置有调节垫片（6）。

3.根据权利要求1所述的预埋槽钢横梁焊接工装，其特征在于，所述压紧气缸（4）为转角缸，在压紧气缸（4）朝向与压紧方向相反的方向运动时，所述压紧气缸（4）的压板转动至少90°使压板与压紧时的方向相反。

4.根据权利要求3所述的预埋槽钢横梁焊接工装，其特征在于，所述压紧气缸（4）的压板上设置有压柱（41），所述压柱（41）设置有螺纹结构，与压板的螺纹孔配合可调节压柱（41）端部与压板之间的距离。

5.根据权利要求1所述的预埋槽钢横梁焊接工装，其特征在于，所述容置槽（11）设置有至少一个。

6.根据权利要求1所述的预埋槽钢横梁焊接工装，其特征在于，所述顶紧气缸（3）和压紧气缸（4）与工件的接触部位为弹性材料。

7.根据权利要求1所述的预埋槽钢横梁焊接工装，其特征在于，所述支架（1）的两端设置有固定装置（7），所述固定装置（7）上设有固定孔。

8.根据权利要求7所述的预埋槽钢横梁焊接工装，其特征在于，所述固定装置（7）固定于变位机（8）上。

9.根据权利要求8所述的预埋槽钢横梁焊接工装，其特征在于，所述变位机（8）用于旋转所述支架（1）。

10.根据权利要求1所述的预埋槽钢横梁焊接工装，其特征在于，所述支撑梁（2）上固定有第二靠山（51）。