CN213764441U - 侧墙搅拌摩擦焊通用组焊工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种侧墙搅拌摩擦焊通用组焊工装，包括主体模块以及设在主体模块下方的底架模块，二者之间设有两个角度驱动装置；所述主体模块包括旋转台面和基础台面，两台面通过转轴连接且平铺设置，旋转台面和基础台面下方各设有一个所述角度驱动装置，通过角度驱动装置带动旋转台面或基础台面发生倾斜角度变化，满足不同侧墙产品组装焊接要求。所述旋转台面和基础台面上设有焊缝支撑，焊缝支撑底部与旋转台面和基础台面之间设为滑轨连接，焊缝支撑可在主体模块的宽度方向上发生左右移动。本实用新型可以根据产品的结构不同，通过控制系统调节工装的角度和调节焊缝支撑的位置，快速的满足不同项目的侧墙结构使用要求。

Description

侧墙搅拌摩擦焊通用组焊工装

技术领域

本实用新型具体涉及一种侧墙搅拌摩擦焊通用组焊工装，主要用于铝合金地铁侧墙组装及焊接。

背景技术

铝合金地铁侧墙为中空的铝合金挤压型材组成，侧墙结构分为带弧度的结构和不带弧度结构。

在目前铁路车辆的侧墙搅拌摩擦焊的焊接工艺中，采用都是固定式不可调节的侧墙组焊工装，因此两种侧墙结构需要制作两套组装焊接一体化工装，而且不同项目的侧墙一旦型材的宽度发生变化，焊接位置不一致的情况下，固定的工装满足不了生产需求，需要根据该项目的结构重新制做工装，这样不仅很大程度上影响了生产效率，还无形中增加了制造成本、更降低了场地和工装利用率。因此根据现有的铝合金地铁项目侧墙的产品结构，设计一套满足现有已知侧墙结构的侧墙搅拌摩擦焊通用组焊工装非常必要。

发明内容

因现有组焊工装均为固定式的结构设计，其焊接角度不可调节，带有角度的侧墙结构就需要设计两套工装，一旦不同的项目侧墙在结构上面存在改变(如型材宽度的变化、侧墙结构由圆弧改为平面结构)就需要根据现有的项目重新设计工装。为了解决上述现有技术的不足，本实用新型提出了一种侧墙搅拌摩擦焊通用组焊工装，可以根据产品的结构不同，通过控制系统调节工装的角度和调节焊缝支撑的位置，快速的满足不同项目的侧墙结构使用要求。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

侧墙搅拌摩擦焊通用组焊工装，包括主体模块以及设在主体模块下方的底架模块，二者之间设有两个角度驱动装置；所述主体模块包括旋转台面和基础台面，两台面通过转轴连接且平铺设置，旋转台面和基础台面下方各设有一个所述角度驱动装置，通过角度驱动装置带动旋转台面或基础台面发生倾斜角度变化，满足不同侧墙产品组装焊接要求。

进一步地，所述旋转台面和基础台面上设有焊缝支撑，焊缝支撑的底部与旋转台面和基础台面之间设为滑轨连接，使得焊缝支撑可在主体模块的宽度方向上发生左右移动。

进一步地，所述底架模块包括连接梁以及平行设置的多个底架横梁结构，连接梁垂直于平行设置的底架横梁结构构成底架模块的网格化框架。

进一步地，所述底架横梁结构包括横梁、高度限位A、高度限位B、导轨、高度限位C、铰链座、油缸座、液压缸、轴承支座及轴承；轴承支座及轴承与其上方的所述基础台面支撑固定，轴承支座及轴承一侧设有高度限位A和高度限位C，轴承支座及轴承的另一侧设有高度限位B和高度限位C，高度限位C通过油缸座和液压缸的作用可在导轨上发生前后移动。

进一步地，所述两个角度驱动装置：一个角度驱动装置固定设置所述主体模块的旋转台面下，一个角度驱动装置固定设置在所述底架横梁结构上，该角度驱动装置的上方与所述基础台面接触。

进一步地，所述角度驱动装置包括传动轴、联轴器、升降机、气动马达和减速机，角度驱动装置通过升降机、传动轴带动整个角度驱动装置发生升降，从而将角度驱动装置上方的旋转台面或基础台面发生角度倾斜。

进一步地，所述旋转台面的端部和外侧以及基础台面的端部和外侧均设有端头定位和压紧结构、侧部推紧和侧部压紧结构，对二者上面的侧墙产品进行固定推紧。本实用新型的工装可以根据产品的结构不同，通过控制系统调节工装的角度和调节焊缝支撑的位置，快速的满足不同项目的侧墙结构使用要求。

本实用新型的工装可满足不同侧墙产品结构之间的快速切换、减少工装成本的投入、提高生产效率，其是铝合金侧墙搅拌摩擦焊通用组装及焊接一体的组焊工装，具体的是：

(1)本工装分为两个模块式结构设计(包括主体模块和底架模块)，长约3.5m，两工装同时使用可以同时满足3.5m以下的侧墙搅拌摩擦焊正反面同时进行焊接，更能满足7m以下的特殊结构侧墙产品的焊接。

(2)本工装为液压缸组成可调节角度一体式组焊工装，工装可以一次性完成整块侧墙产品的焊接；现有的工装需要将弧度先进行焊接，弧度焊接完成后需要再次与剩下的板材进行组焊，需要两次装夹和焊接才能完成一件产品的焊接。

(3)本工装可实现正面平焊缝、正面斜焊缝、反面平焊缝、反面斜焊缝、平板焊缝共5种焊接状态，相对于原有的工装可以提升工作效率约1/3倍。

(4)本工装上面所有的焊道位置支撑块底部均为滑轨连接，可以满足不同项目焊接位置不同时的快速切换。

附图说明

图1是主体模块结构图；

图2是底架模块结构图；

图3是底架模块中底架横梁结构的示意图；

图4是角度驱动装置示意图；

图5是实施例1示意图：(a)工装侧视图；(b)侧墙示意图；

图6是实施例2示意图：(a)工装侧视图；(b)侧墙示意图；

图7是实施例3示意图：(a)工装侧视图；(b)侧墙示意图；

图8是实施例4的工装侧视图；

图9是实施例5的工装侧视图；

其中，1、侧墙产品模块；2、横梁组成A；3、横梁组成C；4、横梁组成B；5、焊缝支撑；6、旋转台面；7、角度驱动装置A；8、定位侧纵梁模块；9、侧面推紧压紧装置；10、侧面定位压紧装置；11、连接梁A；12、连接梁B；13、连接梁C；15、轴承组件；16、端部定位压紧器；17、端部顶紧器；

18、底架横梁结构，181、横梁，182、高度限位A，183、高度限位B，184、导轨，185、高度限位C，186、铰链座；187、油缸座，188、液压缸，189、轴承支座及轴承；19、角度驱动装置B；20、连接梁D；21、连接梁E；22、连接梁F；23、连接梁G；24、传动轴；25、联轴器；26、升降机；27、气动马达；28、减速机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。

本实施例的侧墙搅拌摩擦焊通用组焊工装主要包括主体模块和底架模块，主体模块放置在底架模块上方，主体模块和底架模块之间设有两个角度驱动装置，根据不同结构侧墙产品，通过角度驱动装置带动主体模块在角度上面进行变化，以此满足不同结构侧墙产品的使用要求。

如图1所示，主体模块包括各横梁组成、焊缝支撑5、旋转台面6、基础台面、角度驱动装置A7、侧部推进和侧部压紧结构、端头定位和压紧结构、轴承组件15、油路及控制系统及辅助安装标准件等，其中，旋转台面6和基础台面通过转轴连接形成类似合页结构平铺设置，旋转台面6和基础台面的端部以及外侧均设有端头定位和压紧结构以及侧部推进和侧部压紧结构，用于对二者上面的侧墙产品模块1进行固定推紧。旋转台面6的下方设有角度驱动装置A用于将旋转台面6发生角度倾斜翻转。

优选的，本工装上面所有的焊道位置支撑块底部均为滑轨连接，可以满足不同项目焊接位置不同时的快速切换，具体的，旋转台面6和基础台面上设有焊缝支撑5，焊缝支撑5底部设为滑轨连接，焊缝支撑5可在主体模块的宽度方向上发生左右移动。

如图2所示，底架模块是本实施例工装的另一个主要组成部件，主要是起到承重、整体的稳定性以及辅助主体模块完成五种结构形态之间的切换等作用。底架模块包括连接梁、三个平行设置的底架横梁结构18以及角度驱动装置B19，多个连接梁垂直于平行设置的底架横梁结构18，连接梁与底架横梁结构18构成底架模块的网格化框架，角度驱动装置B19与底架横梁结构18方向相互垂直，角度驱动装置B19用于将其上方的基础台面发生角度倾斜翻转。

如图3所示，底架横梁结构18，包括横梁181、高度限位A182、高度限位B183、导轨184、高度限位C185、铰链座186、油缸座187、液压缸188、轴承支座及轴承189；其中，轴承支座及轴承189与其上方的基础台面支撑固定，轴承支座及轴承189一侧设有高度限位A182和高度限位C185，轴承支座及轴承189的另一侧设有高度限位B183和高度限位C185，高度限位C185通过油缸座187和液压缸188的作用可在导轨184上发生前后移动。

如图4所示，关于角度驱动装置，更具体的是，角度驱动装置B19以及角度驱动装置A7，角度驱动装置B19的具体结构与上文所述的角度驱动装置A7一致。角度驱动装置B19以及角度驱动装置A7包括传动轴24、联轴器25、升降机26、气动马达27和减速机28，角度驱动装置通过升降机26、传动轴24等带动整个角度驱动装置发生升降，从而将角度驱动装置上方的旋转台面6或基础台面发生一定角度的倾斜，继而满足工装上的产品组装、焊接要求。

下面通过具体实施例对本发明的工装进行具体说明。

实施例1

如图5所示，结构1(10°)，通过控制主体框架角度驱动装置(角度驱动装置A7)向下移动(角度驱动装置是通过其丝杠向下旋转来控制下降)，带动主体框架上面的旋转台面6向下移动，旋转台面6上面的限位块与主体框架上面的限位固定块一旦接触，角度驱动装置A7停止运转完成结构1型式的转换，满足结构1产品组装、焊接的需求。

实施例2

如图6所示，结构2(-10°)，通过控制主体框架角度驱动装置(角度驱动装置A7)向上移动，带动主体框架上面的旋转台面6向上移动，旋转台面6上面的定位销与主体框架上面的限位固定座一旦接触，角度驱动装置A7停止运转完成结构2型式的转换，满足结构2产品组装、焊接的需求。

实施例3

如图7所示，结构3(180°)，在结构1和结构2的状态下通过控制主体框架角度驱动装置(角度驱动装置A7)，带动主体框架上面的旋转台面6向上或向下移动调整到水平状态，该工序调整过程中需要配合水平检验，用水平检测尺检测旋转台面的水平状态。旋转台面6到达水平状态停止角度驱动装置，完成结构3转换。

实施例4

如图8所示，结构4，在结构1的基础上面通过控制底架模块上面的角度驱动装置(角度驱动装置B19)，带动基础台面向下翻转，主体模块上面的限位块与底架横梁结构18上面的高度限位A182接触，角度驱动装置B19停止运行，再次同时控制底架横梁结构18上面的油压缸带动高度限位C185向前移动(左侧的高度限位C185向右移动)，使其与主体模块上面的限位贴合，以此保证产品在焊接过程中的工装稳定性，完成结构4转化。

实施例5

如图9所示，结构5，在结构2的基础上控制底架模块上面的角度驱动装置(角度驱动装置B19)，带动基础台面向上翻转，主体模块上面的限位块与底架横梁结构18上面的高度限位B183接触，角度驱动装置B19停止运行，再次同时控制底架横梁结构18上面的油压缸带动高度限位C185向后移动(右侧的高度限位C185向左移动)，使其与主体模块上面的限位贴合，以此保证产品在焊接过程中的工装稳定性，完成结构5转化。

以上所述仅为本实用新型的优选例实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.侧墙搅拌摩擦焊通用组焊工装，其特征在于，所述工装包括主体模块以及设在主体模块下方的底架模块，二者之间设有两个角度驱动装置；所述主体模块包括旋转台面和基础台面，两台面通过转轴连接且平铺设置，旋转台面和基础台面下方各设有一个所述角度驱动装置，通过角度驱动装置带动旋转台面或基础台面发生倾斜角度变化，满足不同侧墙产品组装焊接要求。

2.如权利要求1所述的侧墙搅拌摩擦焊通用组焊工装，其特征在于，所述旋转台面和基础台面上设有焊缝支撑，焊缝支撑的底部与旋转台面和基础台面之间设为滑轨连接，使得焊缝支撑可在主体模块的宽度方向上发生左右移动。

3.如权利要求1或2所述的侧墙搅拌摩擦焊通用组焊工装，其特征在于，所述底架模块包括连接梁以及平行设置的多个底架横梁结构，连接梁垂直于平行设置的底架横梁结构构成底架模块的网格化框架。

4.如权利要求3所述的侧墙搅拌摩擦焊通用组焊工装，其特征在于，所述底架横梁结构包括横梁、高度限位A、高度限位B、导轨、高度限位C、铰链座、油缸座、液压缸、轴承支座及轴承；轴承支座及轴承与其上方的所述基础台面支撑固定，轴承支座及轴承一侧设有高度限位A和高度限位C，轴承支座及轴承的另一侧设有高度限位B和高度限位C，高度限位C通过油缸座和液压缸的作用可在导轨上发生前后移动。

5.如权利要求3所述的侧墙搅拌摩擦焊通用组焊工装，其特征在于，所述两个角度驱动装置：一个角度驱动装置固定设置所述主体模块的旋转台面下，一个角度驱动装置固定设置在所述底架横梁结构上，该角度驱动装置的上方与所述基础台面接触。

6.如权利要求1或2所述的侧墙搅拌摩擦焊通用组焊工装，其特征在于，所述角度驱动装置包括传动轴、联轴器、升降机、气动马达和减速机，角度驱动装置通过升降机、传动轴带动整个角度驱动装置发生升降，从而将角度驱动装置上方的旋转台面或基础台面发生角度倾斜。

7.如权利要求1或2所述的侧墙搅拌摩擦焊通用组焊工装，其特征在于，所述旋转台面的端部和外侧以及基础台面的端部和外侧均设有端头定位和压紧结构、侧部推紧和侧部压紧结构，对二者上面的侧墙产品进行固定推紧。

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