CN213318618U - 一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装，包括支撑横梁，所述支撑横梁中部设置有适用于车体侧墙中部水平位置支撑用的固定支撑结构、所述固定支撑结构两侧设置活动支撑结构，所述支撑横梁两端设置有可将侧墙型材挤紧并挤出指定挠度的活动挤紧装置，所述活动支撑结构与控制器连接，所述控制器根据待焊接的车体侧墙结构调整所述活动支撑结构的顶部支撑面高度及形状。本实用新型提供的一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装，解决现有技术中侧墙焊接时支撑模板需更换的问题。

Description

一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装

技术领域

本实用新型涉及轨道车辆技术领域，尤其是一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装。

背景技术

在轨道车辆侧墙生产过程中，不同的产品侧墙断面、长度、门口位置及挠度均存在差异。为保证侧墙生产满足图纸要求，侧墙焊接工装需要模拟侧墙断面制作工装模板，调整支撑模板位置，调整挠度定位块。不同项目的侧墙，均制作不同的支撑模板。每个项目侧墙均分为一位侧墙、二位侧墙，且每个侧墙均需进行正面自动焊、反面自动焊，因此每个项目的侧墙制造需要4个自动焊台位。

目前侧墙焊接工装普遍采用更换侧墙支撑模板的方式，支撑模板通过连接座与工装基础连接，钢板上部安装尼龙材质形成侧墙支撑模板，焊接过程中支撑模板与工件接触，保证焊接后侧墙轮廓度满足图纸要求；工装对应侧墙下部设置固定端，可设置固定挠度值，工装对应侧墙上部设置活动端，通过挤压侧墙型材形成指定挠度。但是这种切换方式存在以下缺点：1)经济成本高，对于新断面，需要新制支撑模板，采用模块化设计的工装还需要新制其附属压紧器、反变形装置等；2)时间成本高，新产品的工装，需经过工装招标、技术交底、方案设计、工装制造、现场安装、调试并配合试制几个阶段，仅现场安装就需要2个工作日；3)人员需求大，每个项目对应4个自动焊台位施工，至少需要技术人员1名、管理人员1名、施工人员8名，且需要专业的工装施工队伍；4)运输成本高，项目切换均需拆除旧支撑模板，安装新支撑模板组成，占用汽车、天车大量时间；5)储存成本高，多项目对应着多种侧墙支撑模板，占用了较大的存放空间，储存不良易发生锈蚀、变形、丢件等现象。

因此，需要一种侧墙焊接工装，可解决在轨道车辆生产过程中，侧墙支撑模板位置变动频繁、模板种类更换频换、更换成本高、耗费物资、占用存储空间等问题。

实用新型内容

本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装，解决现有技术中侧墙焊接时支撑模板需更换的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装，其技术方案是：

一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装，包括支撑横梁，所述支撑横梁中部设置有适用于车体侧墙中部水平位置支撑用的固定支撑结构、所述固定支撑结构两侧设置活动支撑结构，所述支撑横梁两端设置有可将侧墙型材挤紧并挤出指定挠度的活动挤紧装置，所述活动支撑结构与控制器连接，所述控制器根据待焊接的车体侧墙结构调整所述活动支撑结构的顶部支撑面高度及形状。

进一步的，所述活动支撑结构包括多根支撑立柱，所述控制器分别与所述支撑立柱连接，控制调整所述支撑立柱的高度。

进一步的，所述支撑立柱的支撑头可更换。

进一步的，所述支撑立柱与沿所述支撑横梁横向移动。

进一步的，所述活动挤紧装置上设置有可纵向移动带动所述侧墙升降的提升定位结构，所述提升定位结构与所述控制器连接。

进一步的，所述活动挤紧装置包括压紧头和宽度移动结构，所述宽度移动结构带动所述压紧头沿所述支撑横梁横向平移和/或所述支撑立柱的支撑头的位置可调。

进一步的，所述压紧头可绕与所述宽度移动结构的固定点旋转调整压紧位置和压紧高度。

进一步的，所述支撑横梁的顶面设置有防护装置。

进一步的，所述支撑横梁的底部与可带动整个工装沿车长方向移动的滑动机构固定。

进一步的，所述支撑横梁上设置有支撑所述侧墙门口结构的门口单元。

综上所述，本实用新型提供的一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装，与现有技术相比，通过在支撑横梁上直接设置固定支撑结构和活动支撑结构，实现了侧墙焊接支撑模板的快速切换，大大提高了工装切换效率，减少了项目切换造成的生产线停滞时间；实现了一套工装满足多种不同侧墙断面的需求，解决了工装频换更换模板的问题；同时由于取消了模板更换，解决了存放占用空间的问题；而且，本实用新型提供的工装，可减少侧墙制造自动焊台位，由现有需要4个减为2个，工期长、批量小的项目甚至可以减为1个；通过控制器控制活动支撑立柱的升降满足断面变化；控制侧墙的挤紧与制挠满足不同的侧墙高度和挠度要求；控制横梁支撑单元沿车长移动满足不同门口位置需要，实现不同产品的焊接，本实用新型提供的一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装，不仅用于轨道车辆侧墙的焊接，也同样适用于其它需要模拟产品断面、可变长度、预制挠度的焊接工装。

附图说明：

图1：本实用新型提供的一种轨道车辆侧墙柔性化自动焊接工装结构示意图；

图2：本实用新型提供的一种轨道车辆侧墙柔性化自动焊接工装中侧墙压紧状态示意图；

其中，支撑横梁1，固定支撑结构2，活动立柱3，活动挤紧装置4，提升定位结构41，压紧头42，宽度移动结构43，门口单元5，滑动机构6,侧墙7，。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型提供了一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装，包括支撑横梁1，支撑横梁1中部设置有适用于车体侧墙7中部水平位置支撑用的固定支撑结构2、固定支撑结构2两侧设置活动支撑结构，支撑横梁1两端设置有可将侧墙7型材挤紧并挤出指定挠度的活动挤紧装置4，活动支撑结构与控制器连接，控制器根据待焊接的车体侧墙7结构调整活动支撑结构的顶部支撑面高度及形状。

在轨道车辆侧墙焊接工位，车体侧墙7墙板放置在本实用新型提供的一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装上，为适应侧墙7长度，在焊接过程中对侧墙7进行有效支撑及压紧，根据侧墙7长度、工位设置情况，多个焊接工装在工位上平行设置。本实用新型提供的一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装，工装包括支撑横梁1，在本实施例中，与现有技术的区别在于，支撑横梁1上不设置现有常用的固定结构形态的安装模板，而是在支撑横梁1上，设置包括固定支撑结构2和活动支撑结构的“活动安装模板”，替代现有技术中的安装模板，如图1所示，固定支撑结构设置在支撑横梁1的中部位置，包括呈倒置“U”或“∏”型结构的支撑架，支撑架的顶面上设置有多个支撑模块，且支撑模块在支撑架的顶面上位置可移动，从而适应不同车型侧墙7内侧的滑槽等凸起部位，在支撑、压紧的时候，对这些部位做到相应的避让。支撑架的高度可调，从而适用不同车型的侧墙7。

在支撑横梁1上，固定支撑结构2的两侧，设置有活动支撑结构，以一侧的活动支撑结构为例，介绍活动支撑结构的具体结构，如图1和图2所示，活动支撑结构包括多根支撑立柱3，多根支撑立柱3的顶面形成活动支撑结构的支撑面，支撑立柱3为升降立柱，底部与支撑横梁1固定，顶部可升降，每根支撑立柱3分别与控制器连接，通过控制器控制每根支撑立柱3顶面的升降，从而改变活动支撑结构顶部支撑面的形状，以适应不同车型的侧墙7面弧度结构要求，配合固定支撑结构2顶部的支撑模块，模拟出不同的断面结构，形成与侧墙7结构匹配的支撑面，以便能对侧墙7进行更有效的支撑。进一步的，为了更好的适应不同车型的支撑和压紧作业，支撑立柱顶部的支撑头可根据不同车型的侧墙7结构，手动更换不同结构和尺寸的支撑头，同样的，为适应不同车型侧墙7内侧的滑槽等凸起部位，在支撑、压紧的时候，对这些部位做到相应的避让，支撑立柱3在支撑横梁1上的固定位置同样可调，和/或支撑头在支撑立柱3的顶面位置可调，可手动调整或是通过控制器进行自适应调整，对比图1和图2中支撑立柱3顶部形状，为适应侧墙7结构特征，支撑立柱3顶部升起后，支撑头位置改变，以更好的适应了侧墙7的结构特征，同时，当无可避免与侧墙7产生干涉时，某些支撑立柱3可不做升降操作，保持原位不起支撑作用。因此，在本实施例中，通过控制器控制支撑立柱的高度从而调整支撑面的结构形态、在支撑横梁1上的横向位置移可调，从而实现活动支撑结构对侧墙7的自适应调整，实现侧墙7的柔性自动化调整。在本实施例中，支撑立柱3在支撑横梁1上的位置调整主要是指支撑立柱3在支撑横梁1上横向移动，调整各支撑立柱3之间的位置以及两侧支撑立柱3与固定支撑结构1或支撑横梁1端部的距离。必要时，也可对支撑立柱3在支撑横梁1上沿车体长度方向的位置同样进行调整。支撑立柱3的数量及支撑立柱3的尺寸可根据现场生产情况确定。固定支撑结构2两侧的支撑立柱的数量可根据需要调整。

在支撑横梁1的两端，分别固定有活动挤紧装置，对侧墙7实现挤紧操作，使侧墙7产生挠度。活动挤压紧装置4包括底部与支撑横梁1的端部固定的安装座，压紧头42通过宽度移动结构43与安装座固定。宽度移动结构43在气缸的带动下，在安装座上沿支撑横梁1横向移动，调整两侧的活动挤紧装置之间的距离。在两宽度移动结构43相对的一侧，设置有提升定位结构41，提升定位结构41可为L型结构，竖向侧壁与宽度移动结构3滑动固定，横向侧壁用于支撑侧墙7的端部，提升定位结构41在顶升气缸或液压器的带动下，可纵向(垂直于支撑横梁1顶面方向)带动侧墙7升降，实现侧墙7高度位置的可调。压紧头42可采用旋转压紧头，可绕与宽度移动结构43的固定点旋转，从而适应不同侧墙7结构的压紧操作。

在支撑横梁1的底部与滑动机构6固定，滑动机构6带动整个工装沿车体侧墙7长度方向移动。滑动机构6可为滑动小车，车底固定有滚轮，可沿焊接工位预设的轨道在一定范围内定向自由移动，从而调整相邻两工装之间的距离，以满足不同长度侧墙7以及侧墙7门口的不同位置；或在焊接工位上设置滑杆，滑动机构6的底部卡接在滑杆上，并可沿滑杆滑动。为支撑侧墙7门口，在支撑横梁上设置有支撑侧墙7门口结构的门口单元5，防止门口单元5在焊接过程对侧墙7的挠度、压紧程度产生影响。同时，通过设置门口单元5，可有效减少工装的使用数量，由现有需要的4个，可减少为2个，工期长、批量小的项目甚至减少为1个。在支撑横梁1的顶面上，还设有防护装置，避免侧墙7在支撑横梁上产生刚性损伤。同样的，滑动机构6可通过手动、电动装置进行调整，也可使电动装置与控制器连接，由控制器控制各工装的移动。

需要说明的是，在支撑横梁1上对应各安装模块、各支撑立柱3的支撑头的位置处，设置有压紧装置8，配合固定支撑结构2和活动支撑结构，完成焊接操作前侧墙7的压紧作业，防止焊接过程中侧墙7移位。控制器内置现场可生产的各种车型的侧墙7墙体结构数据，并预先确定各压紧点的位置，即确定侧墙7焊接过程中需要使用到的工装的数量、各支撑立柱3的位置、顶部高度，确定活动支撑结构的支撑面形状，实现由固定支撑结构2、活动支撑结构组成的“安装模板”结构的快速切换，提高工装的切换效率，减少项目切换造成的生产线停滞时间。而且，通过设置固定支撑结构2和活动支撑结构，可减了原来焊接需要使用的安装模板的数量和存放空间。

现场生产中，侧墙7墙板通过天车或其他移载装置运载到焊接工位，控制器根据预先输入的侧墙7结构数据，调整活动支撑结构的顶部支撑面的结构形态、高度，相邻支撑立柱3之间的距离，配合固定支撑结构2的顶部安装模块，形成适合此次焊接作业的侧墙7墙体结构形态的支撑面，天车将侧墙7放置在工装上，放置前，控制器控制调整宽度移动结构43，使两活动挤压装置4之间的距离，大于等于侧墙7的宽度，便于侧墙7在工装上的放置操作，提升定位结构41的横向侧壁对侧墙7的底部进行有进行有效支撑，控制器控制提升定位结构41下降，使侧墙7的底面(焊接操作过程中的方位)落到活动支撑结构和固定支撑结构2的支撑面上，再次调整宽度移动结构43，对侧墙7的两端进行挤紧并使侧墙7产生挠度，实现侧墙7高度位置和挠度要求，各压紧装置8对侧墙7进行压紧操作，完成焊接作业前的准备工作，等待焊接机构对侧墙7进行焊接作业。

综上所述，本实用新型提供的一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装，与现有技术相比，通过在支撑横梁上直接设置固定支撑结构和活动支撑结构，实现了侧墙焊接支撑模板的快速切换，大大提高了工装切换效率，减少了项目切换造成的生产线停滞时间；实现了一套工装满足多种不同侧墙断面的需求，解决了工装频换更换模板的问题；同时由于取消了模板更换，解决了存放占用空间的问题；而且，本实用新型提供的工装，可减少侧墙制造自动焊台位，由现有需要4个减为2个，工期长、批量小的项目甚至可以减为1个；通过控制器控制活动支撑立柱的升降满足断面变化；控制侧墙的挤紧与制挠满足不同的侧墙高度和挠度要求；控制横梁支撑单元沿车长移动满足不同门口位置需要，实现不同产品的焊接，本实用新型提供的一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装，不仅用于轨道车辆侧墙的焊接，也同样适用于其它需要模拟产品断面、可变长度、预制挠度的焊接工装。

如上所述，结合所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装，其特征在于：包括支撑横梁，所述支撑横梁中部设置有适用于车体侧墙中部水平位置支撑用的固定支撑结构、所述固定支撑结构两侧设置活动支撑结构，所述支撑横梁两端设置有可将侧墙型材挤紧并挤出指定挠度的活动挤紧装置，所述活动支撑结构与控制器连接，所述控制器根据待焊接的车体侧墙结构调整所述活动支撑结构的顶部支撑面高度及形状。

2.如权利要求1所述的一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装，其特征在于：所述活动支撑结构包括多根支撑立柱，所述控制器分别与所述支撑立柱连接，控制调整所述支撑立柱的高度。

3.如权利要求2所述的一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装，其特征在于：所述支撑立柱的支撑头可更换。

4.如权利要求2所述的一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装，其特征在于：所述支撑立柱可沿所述支撑横梁横向移动和/或所述支撑立柱的支撑头的位置可调。

5.如权利要求1所述的一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装，其特征在于：所述活动挤紧装置上设置有可纵向移动带动所述侧墙升降的提升定位结构，所述提升定位结构与所述控制器连接。

6.如权利要求1所述的一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装，其特征在于：所述活动挤紧装置包括压紧头和宽度移动结构，所述宽度移动结构带动所述压紧头沿所述支撑横梁横向平移。

7.如权利要求6所述的一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装，其特征在于：所述压紧头可绕与所述宽度移动结构的固定点旋转调整压紧位置和压紧高度。

8.如权利要求1所述的一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装，其特征在于：所述支撑横梁的顶面设置有防护装置。

9.如权利要求1所述的一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装，其特征在于：所述支撑横梁的底部与可带动整个工装沿车长方向移动的滑动机构固定。

10.如权利要求9所述的一种轨道车辆侧墙柔性自动化焊接工装，其特征在于：所述支撑横梁上设置有支撑所述侧墙门口结构的门口单元。

Images