CN209887014U - 一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，属于机械工程定位夹紧装置技术领域，装置包括翻转夹具装置和翻转提升装置；翻转夹具装置通过底架、支座支撑正反夹具，正反夹具上放置车体侧墙，并通过顶面夹紧装置对车体侧墙夹紧后进行焊接；焊接后需要翻转时，由翻转夹具装置夹持侧墙一端、翻转提升装置夹持侧墙另一端，由翻转提升装置的顶部夹爪装置夹紧并提升或下降，两者结合实现正反夹具和侧墙的共同翻转，正反面定位面集成在一个夹具体上，侧墙正面从底部翻转到顶部并实现在正反夹具上定位，提高了翻转的可靠性和高效性。

Description

一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置

技术领域

本实用新型涉及一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，尤其是一种高速列车车体侧墙正反面焊接过程中对侧墙定位、夹紧及翻转一体的夹具，属于机械工程定位夹紧装置技术领域。

背景技术

侧墙是组成高速列车车体的关键部件，其焊接质量直接影响到高速列车的行车安全、使用寿命等重要问题。由于侧墙20多米长，在其焊接过程中需要在长度方向上布置多组焊接夹具，因此侧墙焊接质量直接受到焊接夹具的重要影响。

目前，在高速列车车体侧墙在焊接中，通常采用两套夹具分别进行两面焊缝焊接，一面焊缝焊接完成后，利用天车等设备将侧墙整体转翻后放置到另一套夹具上进行另一面焊缝焊接。在侧墙翻转过程中，无夹具夹持，工作效率低，容易引起额外变形和焊缝开裂等质量问题，因此开发克服当前难题适用的侧墙焊接夹具装置变得十分必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，包括翻转夹具装置和翻转提升装置；

翻转夹具装置包括底架，底架用于为整个翻转夹具装置提供支撑，底架上设有两个支座，两个支座通过螺栓固定于底架上，支座之间设有正反夹具，正反夹具包括固定连接的固定块，固定块高低起伏按照车体侧墙的弧度而定，有根据侧墙正反面型面结构加工的定位面，固定块用于承担车体侧墙，侧墙焊接时正反面定位，支座一端设有电机，电机与正反夹具相连，电机用于控制正反夹具的翻转；正反夹具一端设有底部夹爪装置，底部夹爪装置用于夹紧车体侧墙；

翻转提升装置包括顶升油缸和顶面夹紧装置，顶升油缸活塞端连接顶部提升移动装置，顶部提升移动装置包括竖直滑台、水平滑台、顶部夹爪装置，竖直滑台上设有滚珠丝杠A，水平滑台通过丝杠螺母A与滚珠丝杠A连接；水平滑台上设有滚珠丝杠B，顶部夹爪装置通过丝杠螺母B与滚珠丝杠B相连，顶部夹爪装置用于夹紧车体侧墙；

顶面夹紧装置包括转角缸，转角缸一端连接设有竖直臂，竖直臂底部设有夹紧块，当车体侧墙就位后，由顶面夹紧装置对车体侧墙进行固定。转角缸活塞能够实现90°转动，在焊前侧墙放置和焊后侧墙取出过程中，转角缸活塞带动夹紧块转动到侧墙外侧，当侧墙焊接时，转角缸转动到侧墙上部，并收缩活塞实现顶面夹紧；竖直臂连接到转角缸活塞端部，处于垂直状态，下端部固连夹紧块，随转角缸活塞的伸长和收缩实现对侧墙顶面的松开和夹紧。

翻转的时候底部夹爪装置夹紧侧墙的一侧端，侧墙另一侧端由翻转提升装置的顶部夹爪装置夹紧并提升或下降，两者结合实现正反夹具和侧墙的共同翻转，侧墙正面从底部翻转到顶部并实现在正反夹具上定位。

顶升油缸活塞顶部连接顶部提升移动装置，在正反夹具翻转时，随着底部夹爪装置带动侧墙侧端升高和下降，顶升油缸通过活塞伸长带动顶部提升移动装置升高和下降，底部夹爪装置夹紧侧墙侧端从一边转移到另一边，实现侧墙翻转；顶面夹紧装置实现侧墙焊接时顶面夹紧。

翻转夹具装置处于翻转提升装置下部，翻转夹具装置实现侧墙正反夹具翻转，并带动侧墙一侧端从一端移动到另一端，翻转提升装置提升和下降侧墙另一侧端，两者结合实现侧墙翻转、重定位和重夹紧。

优选的，支座一端还设有涡轮减速机，电机通过联轴器A与涡轮减速机相连，涡轮减速机通过联轴器B与正反夹具转轴相连，正反夹具转轴一端通过轴承与支座相连，正反夹具转轴另一端通过轴承与另一个支座相连。

进一步优选的，支座上设有水平支撑油缸，正反夹具侧面设有定位孔，水平支撑油缸活塞杆伸出后位于定位孔中。

进一步优选的，水平支撑油缸的数量为四个，定位孔的数量为四个，对称分布于正反夹具的两端。在正反夹具处于水平状态侧墙焊接时，对应两端的四个水平支撑油缸的活塞伸长进入正反夹具两端面孔内，保证正反夹具水平稳定性。

进一步优选的，正反夹具转轴上设有角度传感器。角度传感器用于测定并控制正反夹具水平角度。

优选的，底部夹爪装置的数量为两个。夹取车体侧墙更加安全平稳。

优选的，底部夹爪装置包括T型滑槽，T型滑槽内设有两个相对的底部夹爪，两个底部夹爪之间设有双头油缸，T型滑槽通过底部夹爪臂与正反夹具连接，T型滑槽通过连接销与底部夹爪臂连接。

通过双头油缸活塞的伸长和收缩控制两侧两个底部夹爪距离的远近，实现对侧墙一侧端的松开和夹紧，在此过程中两个底部夹爪的底部在T型滑槽内移动；T型滑槽通过连接销与底部夹爪臂连接，可以绕连接销转动；通过双头油缸的伸缩使两个底部夹爪收紧或松开，夹取车体侧墙，正反夹具旋转时，夹着车体侧墙的底部夹爪绕正反夹具转动，使车体侧墙顺利翻转。

优选的，翻转提升装置还包括侧面定位装置和油缸套，侧面定位装置包括侧面定位油缸，侧面定位油缸一端设有侧面定位块，油缸套设于顶升油缸侧壁上，侧面定位油缸设于油缸套内。侧面定位油缸活塞端部连接着侧面定位块，通过活塞伸长和收缩实现侧墙焊接时侧墙侧面定位和松开，通过侧面定位装置使车体侧墙翻转后进行侧面的定位。

优选的，翻转提升装置还包括侧面压紧装置，侧面压紧装置包括压紧油缸，压紧油缸一端与侧面压紧块铰接，压紧油缸另一端通过连接臂与顶升油缸侧壁连接。通过压紧油缸活塞的伸长和收缩带动侧面压紧块运动，实现车体侧墙焊接时的侧面压紧。

优选的，顶升油缸的数量为两个，顶升油缸与底架螺栓连接。方便更好的定位，两个顶升油缸和顶部提升移动装置形成龙门式结构。

进一步优选的，每个顶升油缸侧壁上均设有上下两个油缸座，顶面夹紧装置设置于上下两个油缸座上。顶面夹紧装置在侧墙焊接时实现顶面夹紧。

优选的，滚珠丝杠A顶端设有电机A，电机A通过联轴器A与滚珠丝杠A连接，滚珠丝杠A另一端通过轴承A与竖直滑台连接，滚珠丝杠A两侧设有滑轨A，丝杠螺母A在滑轨A内移动；滚珠丝杠B一侧设有电机B，电机B通过联轴器B与滚珠丝杠B连接，滚珠丝杠B另一侧通过轴承B与水平滑台连接，滚珠丝杠B两侧设有滑轨B，丝杠螺母B在滑轨B内移动；电机催动滚珠丝杠的转动，从而带动丝杠螺母直线移动。

进一步优选的，电机A通过电机支架A与竖直滑台连接，电机B通过电机支架B与水平滑台连接。

优选的，顶部夹爪装置包括T型滑槽，T型滑槽内设有两个相对的顶部夹爪，两个顶部夹爪之间设有双头油缸，T型滑槽通过顶部夹爪臂与丝杠螺母B相连。

优选的，高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置还包括控制器，控制器用于控制翻转夹具装置的翻转和翻转提升装置的提升。设定程序代替人工操作。

利用上述高速列车侧墙自动翻转焊接夹具装置工作时，步骤如下：

(1)焊接前，顶面夹紧装置的转角缸向外侧转动90°，活塞竖直向上伸出，侧面定位油缸活塞伸出到指定的位置，侧面压紧块在压紧油缸的作用下往外侧旋转，将待焊接的侧墙各零件放置于正反夹具定位面上；

(2)侧面压紧块在压紧油缸作用下回转，压紧侧墙的一侧，同时顶面夹紧装置的转角缸回转90°，活塞向下收缩，将侧墙顶面夹紧，进行侧墙反面焊接；

(3)反面焊完后，顶面夹紧装置转角缸活塞向上伸出并转动90°移到外侧，侧面定位油缸活塞缩回，侧面压紧块往外侧转动；正反夹具上的底部夹爪夹紧侧墙的一侧端，顶部提升移动装置的顶部夹爪向下运动直至夹紧侧墙另一侧端，水平滑台沿两侧竖直滑台向上运动，同时顶部夹爪向水平滑台另一端移动，直到侧墙到达水平滑台中间位置后，保持不动；

(4)翻转夹具装置的正反夹具在电机作用下顺时针翻转，同时顶升油缸活塞伸出，推起侧墙以及竖直滑台向上运动，直至正反夹具旋转90°时，顶升油缸活塞停止伸出、开始收缩；

(5)当正反夹具翻转180°时，顶升油缸活塞完全收缩至初始位置，此时正反夹具处于水平；正反夹具转轴上的角度传感器检测到正反夹具转动180°时，发出信号给控制器，使蜗轮减速机断电自锁，同时两侧支座上的四个水平支撑油缸活塞伸出插入正反夹具对应的定位孔内，保证正反夹具水平稳定性；

(6)顶部夹爪带动侧墙的顶端继续向另一侧水平移动，同时沿两侧竖直滑台向下移动，直至带动侧墙准确地放置到正反夹具正面定位面上。在此过程中，底部夹爪始终保持夹持侧墙另一侧端状态，底部夹爪绕夹爪臂，以及夹爪臂绕正反夹具上连接销灵活转动；

(7)顶部夹爪放开侧墙，水平滑台向上运动，同时顶部夹爪水平运动返回到初始位置；与此同时，顶面夹紧装置往内侧旋转90度，并向下运动，直到夹紧侧墙，然后进行侧墙正面焊接；焊接完成后，顶面夹紧装置打开，移走侧墙，两侧支座上的水平支撑油缸收缩，正反夹具旋转180°，水平支撑油缸活塞伸出进入正反夹具对应的定位孔中，进行下一次焊接。

发明机理：本实用新型通过在20多米长的侧墙上面布置多套自动翻转焊接夹具装置，在侧墙一面焊接完成之后，利用每套夹具装置的翻转夹具装置和翻转提升装置协同作用，实现侧墙翻转、重定位、重夹紧，从而进行另一面的焊接。侧墙翻转时，首先翻转夹具装置的底部夹爪夹紧侧墙一侧端保持不动，顶部提升移动装置的顶部夹爪夹紧侧墙另一侧端并竖直提升，同时向另一端水平移动，直至水平滑台中间位置时停止运动；然后正反夹具顺时针旋转顶起侧墙底端，同时顶升油缸顶起顶部提升移动装置。当正反夹具旋转到90°时，顶升油缸活塞不再伸出，开始收缩。当正反夹具翻转180°时，顶升油缸活塞全部收缩，正反夹具保持水平不动。此时，底部夹爪夹紧的侧墙侧端已随正反夹具运动到开始时的对侧；接着顶部提升移动装置带动侧墙另一侧端继续水平移动并下降，直到将该侧墙侧端放置到正反夹具的定位面上；最后顶面夹紧装置自动调整，对侧墙再次夹紧。该装置实现了侧墙焊完一面后自动翻转、重定位和重夹紧，继续另一面焊接，相较于现有的两套夹具分别单面焊接，以及人工翻转侧墙而言，提高了翻转的可靠性，大幅降低了人力和财力，并保证了良好的焊接质量。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的自动翻转焊接夹具可以代替现有高速列车侧墙焊接用的正反面两套夹具，实现一面焊接完成后将侧墙自动翻转进行另一面焊接，并将正反面定位面集成在一个夹具体上，可同时实现侧墙两面焊接定位，减少了使用两套夹具时侧墙翻转转移时间和夹具成本，并降低了原有手动翻转侧墙的危险性，提高了翻转的可靠性和高效性。

附图说明

图1为高速列车侧墙自动翻转焊接夹具总装图；

图2为翻转夹具装置结构图；

图3为底部夹爪装置结构图；

图4为翻转提升装置结构图；

图5为顶面夹紧装置结构图

图6为侧面定位装置结构图；

图7为侧面压紧装置结构图；

图8为顶部提升移动装置结构图；

图9为顶部提升移动装置局部结构图；

图10为焊前侧墙反面放置图；

图11为侧墙反面夹紧焊接图；

图12为反面焊后侧墙一端夹紧提升图；

图13为正反夹具翻转图；

图14为正反夹具翻转完成图；

图15为侧墙正面向上放置完成图；

图16为侧墙正面夹紧焊接图；

附图标记：

1、翻转夹具装置 1-1、底架1-2、支座 1-3、电机 1-4、联轴器A 1-5、涡轮减速机1-6、联轴器B 1-7、圆锥滚子轴承 1-8、角度传感器 1-9、正反夹具 1-10、底部夹爪装置 1-11、水平支撑油缸

1-10-1、底部夹爪 1-10-2、双头油缸 1-10-3、T型滑槽 1-10-4、底部夹爪臂

2、翻转提升装置 2-1、顶升油缸 2-2、油缸座 2-3、顶面夹紧装置 2-4、油缸套 2-5、侧面定位装置 2-6、侧面压紧装置 2-7、顶部提升移动装置

2-3-1、转角缸 2-3-2、竖直臂 2-3-3、夹紧块

2-5-1、侧面定位油缸 2-5-2、侧面定位块

2-6-1、连接臂 2-6-2、侧面压紧块 2-6-3、压紧油缸 2-6-4、夹紧面

2-7-1、竖直滑台 2-7-2、电机A 2-7-3、电机支架A 2-7-4、联轴器A 2-7-5、丝杠螺母A 2-7-6、滑轨A 2-7-7、滚珠丝杠A 2-7-8、轴承A 2-7-9、水平滑台 2-7-10、电机B 2-7-11、电机支架B 2-7-12、联轴器B 2-7-13、丝杠螺母B 2-7-14、滚珠丝杠B 2-7-15、滑轨B 2-7-16、轴承B 2-7-17、顶部夹爪臂 2-7-18、T型滑槽 2-7-19、双头油缸 2-7-20、顶部夹爪。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本实用新型作进一步说明，但不限于此。

如图1-16所示。

实施例1

一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，如图1所示，包括翻转夹具装置1和翻转提升装置2。

翻转夹具装置1包括底架1-1，底架用于为整个翻转夹具装置提供支撑，底架上设有两个支座1-2，两个支座通过螺栓固定于底架上，支座1-2之间设有正反夹具1-9，正反夹具1-9包括固定连接的固定块，固定块高低起伏按照车体侧墙的弧度而定，有根据侧墙正反面型面结构加工的定位面，固定块用于承担车体侧墙，侧墙焊接时正反面定位。支座1-2一端设有电机1-3，电机与正反夹具相连，电机用于控制正反夹具的翻转；正反夹具一端设有底部夹爪装置1-10，底部夹爪装置用于夹紧车体侧墙。

翻转提升装置2包括顶升油缸2-1和顶面夹紧装置2-3，顶升油缸2-1活塞端连接顶部提升移动装置2-7，顶部提升移动装置2-7包括竖直滑台2-7-1、水平滑台2-7-9、顶部夹爪装置，竖直滑台2-7-1上设有滚珠丝杠A 2-7-7，水平滑台2-7-9通过丝杠螺母A 2-7-5与滚珠丝杠A 2-7-7连接；水平滑台2-7-9上设有滚珠丝杠B 2-7-14，顶部夹爪装置通过丝杠螺母B 2-7-13与滚珠丝杠B 2-7-14相连，顶部夹爪装置用于夹紧车体侧墙。

顶面夹紧装置2-3包括转角缸2-3-1，如图5所示，转角缸一端连接设有竖直臂2-3-2，竖直臂底部设有夹紧块2-3-3，当车体侧墙就位后，由顶面夹紧装置对车体侧墙进行固定。转角缸活塞能够实现90°转动，在焊前侧墙放置和焊后侧墙取出过程中，转角缸活塞带动夹紧块转动到侧墙外侧，当侧墙焊接时，转角缸转动到侧墙上部，并收缩活塞实现顶面夹紧；竖直臂连接到转角缸活塞端部，处于垂直状态，下端部固连夹紧块，随转角缸活塞的伸长和收缩实现对侧墙顶面的松开和夹紧。

翻转的时候底部夹爪装置夹紧侧墙的一侧端，侧墙另一侧端由翻转提升装置的顶部夹爪装置夹紧并提升或下降，两者结合实现正反夹具和侧墙的共同翻转，侧墙正面从底部翻转到顶部并实现在正反夹具上定位。

顶升油缸活塞顶部连接顶部提升移动装置，在正反夹具翻转时，随着底部夹爪装置带动侧墙侧端升高和下降，顶升油缸通过活塞伸长带动顶部提升移动装置升高和下降，底部夹爪装置夹紧侧墙侧端从一边转移到另一边，实现侧墙翻转；顶面夹紧装置实现侧墙焊接时顶面夹紧。

翻转夹具装置处于翻转提升装置下部，翻转夹具装置实现侧墙正反夹具翻转，并带动侧墙一侧端从一端移动到另一端，翻转提升装置提升和下降侧墙另一侧端，两者结合实现侧墙翻转、重定位和重夹紧。

实施例2

一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其结构如实施例1所述，所不同的是，支座1-2一端还设有涡轮减速机1-5，如图2所示，电机1-3通过联轴器A 1-4与涡轮减速机1-5相连，涡轮减速机1-5通过联轴器B 1-6与正反夹具转轴相连，正反夹具转轴一端通过轴承1-7与支座1-2相连，正反夹具转轴另一端通过轴承与另一个支座相连。

实施例3

一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其结构如实施例2所述，所不同的是，支座1-2上设有水平支撑油缸1-11，正反夹具侧面设有定位孔，水平支撑油缸活塞杆伸出后位于定位孔中。

实施例4

一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其结构如实施例3所述，所不同的是，水平支撑油缸的数量为四个，定位孔的数量为四个，对称分布于正反夹具的两端。在正反夹具处于水平状态侧墙焊接时，对应两端的四个水平支撑油缸的活塞伸长进入正反夹具两端面孔内，保证正反夹具水平稳定性。

实施例5

一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其结构如实施例4所述，所不同的是，正反夹具转轴上设有角度传感器1-8。角度传感器用于测定并控制正反夹具水平角度。

实施例6

一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其结构如实施例1所述，所不同的是，底部夹爪装置1-10的数量为两个。夹取车体侧墙更加安全平稳。

实施例7

一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其结构如实施例6所述，所不同的是，底部夹爪装置包括T型滑槽1-10-3，如图3所示，T型滑槽内设有两个相对的底部夹爪1-10-1，两个底部夹爪之间设有双头油缸1-10-2，T型滑槽通过底部夹爪臂1-10-4与正反夹具1-9连接，T型滑槽通过连接销与底部夹爪臂连接。

通过双头油缸活塞的伸长和收缩控制两侧两个底部夹爪距离的远近，实现对侧墙一侧端的松开和夹紧，在此过程中两个底部夹爪的底部在T型滑槽内移动；T型滑槽通过连接销与底部夹爪臂连接，可以绕连接销转动；通过双头油缸的伸缩使两个底部夹爪收紧或松开，夹取车体侧墙，正反夹具旋转时，夹着车体侧墙的底部夹爪绕正反夹具转动，使车体侧墙顺利翻转。

实施例8

一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其结构如实施例5所述，所不同的是，翻转提升装置2还包括侧面定位装置2-5和油缸套2-4，如图4、图6所示，侧面定位装置2-5包括侧面定位油缸2-5-1，侧面定位油缸一端设有侧面定位块2-5-2，油缸套2-4设于顶升油缸2-1侧壁上，侧面定位油缸2-5-1设于油缸套内。侧面定位油缸活塞端部连接着侧面定位块，通过活塞伸长和收缩实现侧墙焊接时侧墙侧面定位和松开，通过侧面定位装置使车体侧墙翻转后进行侧面的定位。

实施例9

一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其结构如实施例8所述，所不同的是，翻转提升装置2还包括侧面压紧装置2-6，如图7所示，侧面压紧装置2-6包括压紧油缸2-6-3，压紧油缸2-6-3一端与侧面压紧块2-6-2铰接，压紧油缸2-6-3另一端通过连接臂2-6-1与顶升油缸2-1侧壁连接。通过压紧油缸活塞的伸长和收缩带动侧面压紧块运动，夹紧面2-6-4挤压侧墙，实现车体侧墙焊接时的侧面压紧。

实施例10

一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其结构如实施例9所述，所不同的是，顶升油缸的数量为两个，顶升油缸与底架螺栓连接。方便更好的定位，两个顶升油缸和顶部提升移动装置形成龙门式结构，侧面压紧装置2-6和侧面定位装置2-5分别连接在不同的顶升油缸上，如图4所示。

实施例11

一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其结构如实施例10所述，所不同的是，每个顶升油缸侧壁上均设有上下两个油缸座，顶面夹紧装置设置于上下两个油缸座上。顶面夹紧装置在侧墙焊接时实现顶面夹紧。

实施例12

一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其结构如实施例10所述，所不同的是，滚珠丝杠A 2-7-7顶端设有电机A 2-7-2，如图8、图9所示，电机A 2-7-2通过联轴器A2-7-4与滚珠丝杠A 2-7-7连接，滚珠丝杠A 2-7-7另一端通过轴承A 2-7-8与竖直滑台2-7-1连接，滚珠丝杠A 2-7-7两侧设有滑轨A 2-7-6，丝杠螺母A 2-7-5在滑轨A 2-7-6内移动。滚珠丝杠B 2-7-14一侧设有电机B 2-7-10，电机B2-7-10通过联轴器B 2-7-12与滚珠丝杠B2-7-14连接，滚珠丝杠B另一侧通过轴承B 2-7-16与水平滑台2-7-9连接，滚珠丝杠B 2-7-14两侧设有滑轨B 2-7-15，丝杠螺母B 2-7-13在滑轨B 2-7-15内移动；电机催动滚珠丝杠的转动，从而带动丝杠螺母直线移动。

实施例13

一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其结构如实施例12所述，所不同的是，电机A 2-7-2通过电机支架A 2-7-3与竖直滑台2-7-1连接，电机B 2-7-10通过电机支架B 2-7-11与水平滑台2-7-9连接。

实施例14

一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其结构如实施例10所述，所不同的是，顶部夹爪装置包括T型滑槽2-7-18，如图9所示，T型滑槽2-7-18内设有两个相对的顶部夹爪2-7-20，两个顶部夹爪之间设有双头油缸2-7-19，T型滑槽通过顶部夹爪臂2-7-17与丝杠螺母B 2-7-13相连。

实施例15

一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其结构如实施例10所述，所不同的是，高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置还包括控制器，控制器用于控制翻转夹具装置的翻转和翻转提升装置的提升，翻转夹具装置的电机、涡轮减速机、角度传感器、水平支撑油缸、底部夹爪的双头油缸均与控制器连接；翻转提升装置的顶升油缸、转角缸、侧面定位油缸、压紧油缸、竖直滑台和水平滑台的电机、顶部夹爪的双头油缸均与控制器连接，由控制器统一所有结构的动作，设定程序代替人工操作。

利用本实施例所述高速列车侧墙自动翻转焊接夹具装置工作时，步骤如下：

(1)如图10所示，焊接前，顶面夹紧装置2-3的转角缸2-3-1向外侧转动90°，活塞竖直向上伸出，侧面定位油缸2-5活塞伸出到指定的位置，侧面压紧块2-6-2在压紧油缸2-6-3的作用下往外侧旋转，将待焊接的侧墙各零件放置于正反夹具1-9定位面上；

(2)如图11所示，侧面压紧块2-6-2在压紧油缸2-6-3作用下回转，压紧侧墙的一侧，同时顶面夹紧装置2-3的转角缸2-3-1回转90°，活塞向下收缩，将侧墙顶面夹紧，进行侧墙反面焊接；

(3)如图12所示，反面焊完后，顶面夹紧装置2-3转角缸2-3-1活塞向上伸出并转动90°移到外侧，侧面定位油缸2-5-1活塞缩回，侧面压紧块2-6-2往外侧转动；正反夹具1-9上的底部夹爪1-10-1夹紧侧墙的一侧端，顶部提升移动装置2-7的顶部夹爪2-7-20向下运动直至夹紧侧墙另一侧端，并由水平滑台2-7-9带动沿两侧竖直滑台2-7-1向上运动，同时向水平滑台2-7-9另一端移动，直到侧墙到达水平滑台2-7-9中间位置后，保持不动；

(4)如图13所示，翻转夹具装置1的正反夹具1-9在电机作用下顺时针翻转，同时顶升油缸2-1活塞伸出，推起侧墙以及竖直滑台2-7-1向上运动，直至正反夹具1-9旋转90°时，顶升油缸2-1活塞停止伸出，开始收缩；

(5)如图14所示，当正反夹具1-9翻转180°时，顶升油缸2-1活塞完全收缩至初始位置，此时正反夹具1-9处于水平。正反夹具1-9转轴上的角度传感器1-8检测到正反夹具1-9转动180°时，发出信号给控制器，使蜗轮减速机1-5断电自锁，同时两侧支座1-2上的两侧四个水平支撑油缸1-11活塞伸出插入正反夹具1-9对应的定位孔内，保证正反夹具1-9水平稳定性；

(6)如图15所示，顶部夹爪2-7-20带动侧墙的顶端继续向另一侧水平移动，同时沿两侧竖直滑台2-7-1向下移动，直至带动侧墙准确地放置到正反夹具1-9正面定位面上。在此过程中，底部夹爪1-10-1始终保持夹持侧墙另一侧端状态，底部夹爪1-10-1绕夹爪臂1-10-4，以及夹爪臂1-10-4绕正反夹具1-9上连接销灵活转动；

(7)如图16所示，顶部夹爪2-7-20放开侧墙，水平滑台2-7-9向上运动，同时顶部夹爪2-7-20水平运动返回到初始位置。与此同时，顶面夹紧装置2-3往内侧旋转90度，并向下运动，直到夹紧侧墙，然后进行侧墙正面焊接。焊接完成后，顶面夹紧装置2-3打开，两侧支座1-2上的水平支撑油缸1-11收缩，移走侧墙，正反夹具1-9旋转180°，水平支撑油缸1-11活塞伸出进入正反夹具1-9对应的定位孔中，初步定位好正反夹具后，进行下一次焊接。

Claims (10)

1.一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其特征在于，包括翻转夹具装置和翻转提升装置；

翻转夹具装置包括底架，底架上设有两个支座，支座之间设有正反夹具，正反夹具包括固定连接的固定块，支座一端设有电机，电机与正反夹具相连，电机用于控制正反夹具的翻转；正反夹具一端设有底部夹爪装置，底部夹爪装置用于夹紧车体侧墙；

翻转提升装置包括顶升油缸和顶面夹紧装置，顶升油缸活塞端连接顶部提升移动装置，顶部提升移动装置包括竖直滑台、水平滑台、顶部夹爪装置，竖直滑台上设有滚珠丝杠A，水平滑台通过丝杠螺母A与滚珠丝杠A连接；水平滑台上设有滚珠丝杠B，顶部夹爪装置通过丝杠螺母B与滚珠丝杠B相连，顶部夹爪装置用于夹紧车体侧墙；

顶面夹紧装置包括转角缸，转角缸一端连接设有竖直臂，竖直臂底部设有夹紧块。

2.根据权利要求1所述的高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其特征在于，支座一端还设有涡轮减速机，电机通过联轴器A与涡轮减速机相连，涡轮减速机通过联轴器B与正反夹具转轴相连，正反夹具转轴一端通过轴承与支座相连，正反夹具转轴另一端通过轴承与另一个支座相连。

3.根据权利要求2所述的高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其特征在于，正反夹具转轴上设有角度传感器。

4.根据权利要求1所述的高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其特征在于，支座上设有水平支撑油缸，正反夹具侧面设有定位孔，水平支撑油缸活塞杆伸出后位于定位孔中；

水平支撑油缸的数量为四个，定位孔的数量为四个，对称分布于正反夹具的两端。

5.根据权利要求1所述的高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其特征在于，底部夹爪装置包括T型滑槽，T型滑槽内设有两个相对的底部夹爪，两个底部夹爪之间设有双头油缸，T型滑槽通过底部夹爪臂与正反夹具连接，T型滑槽通过连接销与底部夹爪臂连接；底部夹爪装置的数量为两个。

6.根据权利要求1所述的高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其特征在于，翻转提升装置还包括侧面定位装置和油缸套，侧面定位装置包括侧面定位油缸，侧面定位油缸一端设有侧面定位块，油缸套设于顶升油缸侧壁上，侧面定位油缸设于油缸套内。

7.根据权利要求1所述的高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其特征在于，翻转提升装置还包括侧面压紧装置，侧面压紧装置包括压紧油缸，压紧油缸一端与侧面压紧块铰接，压紧油缸另一端通过连接臂与顶升油缸侧壁连接。

8.根据权利要求1所述的高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其特征在于，顶升油缸的数量为两个，顶升油缸与底架螺栓连接；

每个顶升油缸侧壁上均设有上下两个油缸座，顶面夹紧装置设置于上下两个油缸座上。

9.根据权利要求1所述的高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其特征在于，滚珠丝杠A顶端设有电机A，电机A通过联轴器A与滚珠丝杠A连接，滚珠丝杠A另一端通过轴承A与竖直滑台连接，滚珠丝杠A两侧设有滑轨A，丝杠螺母A在滑轨A内移动；滚珠丝杠B一侧设有电机B，电机B通过联轴器B与滚珠丝杠B连接，滚珠丝杠B另一侧通过轴承B与水平滑台连接，滚珠丝杠B两侧设有滑轨B，丝杠螺母B在滑轨B内移动；

顶部夹爪装置包括T型滑槽，T型滑槽内设有两个相对的顶部夹爪，两个顶部夹爪之间设有双头油缸，T型滑槽通过顶部夹爪臂与丝杠螺母B相连；

电机A通过电机支架A与竖直滑台连接，电机B通过电机支架B与水平滑台连接。

10.根据权利要求1所述的高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其特征在于，高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置还包括控制器，控制器用于控制翻转夹具装置的翻转和翻转提升装置的提升。

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