CN216264256U - 一种液压支架护帮板焊接工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种液压支架护帮板焊接工装，用以解决现有技术中护帮板在焊接时产生形变，变形量较大容易造成安装困难的问题。包括：底座平面上一条直线的两端各设置一夹紧翻转装置，两夹紧翻转机构相对设置；夹紧翻转装置包括支撑机构、翻转机构以及夹紧机构；两支撑机构设置于底座平面上一条直线的两端，且支撑机构垂直于底座；两支撑机构顶端各设置一翻转机构，两翻转机构的轴线位于同一条直线上，翻转机构通过伺服电机控制绕其轴线旋转，两翻转机构分别与一夹紧机构铰接，夹紧机构用于夹紧焊件。有益效果为一次装夹即可完成所有纵向筋板的焊接，被焊接工件翻转灵活，满足焊接要求，避免了焊接变形。

Description

一种液压支架护帮板焊接工装

技术领域：

本实用新型涉及机械制造工艺与设备技术领域，特别涉及一种液压支架护帮板焊接工装。

背景技术：

工装的全称是工艺装备，它是生产企业内除生产设备和工具外，为配合生产设备和人员完成工艺制作要求的装备，焊接工装即为其中之一。

护帮板主要由底板、主筋和纵筋板焊接而成，参阅图1所示，主筋焊接在底板后，由于护帮板底板的厚度相对较小，且主筋板分布在一侧，焊后由于焊接应力影响，使底板两侧向中间弯曲。通常焊后底板变形量h=4～7mm，超出相关规定，易造成铰接耳板安装困难。

针对液压支架结构件焊接过程中护帮板存在焊接变形的问题，目前有两种处理方案：一是护帮板采用“背靠背”方式底板贴合，在相贴合的底板侧面上焊接支撑筋防止变形，焊接完一面后用天车起吊翻面再焊接另一面。二是采用“预制反变形焊接工艺”焊接，焊弯。上述两种方案存在以下缺陷：一是支撑筋位置不确定，焊后需要手动割除。二是采用“预制反变形焊接工艺”焊接过程中需要频繁翻转，工作效率低，且存在安全问题。三是手动翻转后位置误差较大，不适用于配合机器人焊接。

实用新型内容：

本实用新型提供一种液压支架护帮板焊接工装，用以解决现有技术中护帮板在焊接时产生形变，变形量较大容易造成安装困难的问题。

本实用新型提供一种液压支架护帮板焊接工装，其特征在于，包括：底座平面上一条直线的两端各设置一夹紧翻转装置，两夹紧翻转机构相对设置；夹紧翻转装置包括支撑机构、翻转机构以及夹紧机构；两支撑机构设置于底座平面上一条直线的两端，且支撑机构垂直于底座；两支撑机构顶端各设置一翻转机构，两翻转机构的轴线位于同一条直线上，翻转机构通过伺服电机控制绕其轴线旋转，两翻转机构分别与一夹紧机构铰接，夹紧机构用于夹紧焊件。

较佳的，上述底座包括两根平行的长杆件，以及两根相互平行的连杆，两连杆垂直于两长杆件且与长杆件位于同一平面，两连杆与两长杆件两端固定连接。

较佳的，其中一夹紧翻转装置与所述底座之间通过位置调节机构连接；所述位置调节机构包括：底座另一端的两长杆件上各设置纵向滑槽，两长杆件上各安装一滑座，与纵向滑槽配合安装，两滑座之间通过连接板固定连接，连接板上设置铰座，铰座与直线伸缩机构的伸缩杆端部铰接，直线伸缩机构固定在底座上，且伸缩杆方向与长杆件平行；两滑座上设置支撑杆安装座。

较佳的，直线伸缩机构包括电动伸缩缸、气动伸缩缸以及液压伸缩缸。

较佳的，两支撑杆安装座上方各垂直连接有支撑机构，上述支撑机构包括两根伸缩支撑杆，支撑杆安装座为长方形，且垂直横跨于底座两长杆件上方，两根伸缩支撑杆分别固定连接于支撑杆安装座的左右两端。

较佳的，伸缩支撑杆与支撑杆安装座之间设置加固肋板。

较佳的，翻转机构包括：转轴安装座，转轴以及U型安装座；伸缩支撑杆上端连接一转轴安装座，转轴水平安装于转轴安装座中，转轴一端固定连接U型安装座。

较佳的，夹紧机构包括安装架以及G型夹，安装架与U型安装座螺栓连接，安装架为长条板，沿着安装架的长度方向设置多个螺纹孔，G型夹开口背面设置支座，支座与安装架上的螺纹孔螺纹连接。

较佳的，安装架的一端安装焊件限位板。

较佳的，夹紧机构包括翻转框架，安装片、翻转框架固定件以及护帮板固定件，翻转框架为矩形框，夹在两个背靠背放置的护帮板之间，平行与翻转框架的两个短边，对称的设置两个安装片，安装片与翻转框架形成“皿”字型，两个短边上设置轴孔，用于穿过翻转机构的转轴，安装片固定于U型安装座之间，轴孔的两边各设置多个螺栓孔，翻转框架固定件为U型固定件，其两个相对的翼板安装相对的顶紧螺栓，用于固定两个背靠背放置的护帮板的上下端，其腹板上开设螺栓孔，与翻转框架轴孔两边的螺栓孔，通过螺栓固定连接；护帮板固定件用于固定护帮板的左右端，护帮板固定件为“E”型，两个背靠背放置的护帮板分别插入护帮板固定件的两个缺口中，护帮板固定件外侧两个翼板上设置顶紧螺栓。

有益效果包括：本实用新型实施例中的液压支架护帮板焊接工装一次装夹即可完成所有纵向筋板的焊接，被焊接工件翻转灵活，满足焊接要求，避免了焊接变形。既省去了天车调运翻转，又避免了重复定位，确保了焊接的精确性，有效减少中途翻转工件所占用时间，且减少安全隐患；且该工装通用性好，针对不同规格的护帮板，通过调整支撑机构的间距，即可实现稳固装夹；还设计有散热翻转框架，能够隔档开两个背靠背的护帮板，使得护帮板在焊接过程中，能够及时散热，进一步减小形变；该工装能够在保证背靠背稳固装夹的前提下进行多次翻转，进而实现了反变形焊接工艺的焊接要求，良好的控制焊接变形并提高焊接效率，尤其适用于液压支架护帮板、脚踏板等底板单侧有筋板的结构件的焊接。

附图说明：

附图1是现有技术中护帮板焊接后变形示意图。

附图2是一幅较佳实施方式的液压支架护帮板焊接工装（含焊接机器人）的主视图。

附图3是一幅较佳实施方式的液压支架护帮板焊接工装（含焊接机器人）的俯视图；

附图4是一幅较佳实施方式的底座结构示意图；

附图5是一幅较佳实施方式的液压支架护帮板焊接工装的俯视图；

附图6是一幅较佳实施方式的液压支架护帮板焊接工装的侧视图;

附图7是一幅较佳实施方式的液压支架护帮板焊接工装的正视图；

附图8是一副较佳实施方式的两护帮板背靠背通过夹紧机构夹紧的结构示意图；

附图9是一副较佳实施方式的带散热功能的夹紧机构的俯视结构示意图；

附图10是一副较佳实施方式的带散热功能的夹紧机构的正视结构示意图；

附图11是一副较佳实施方式的带散热功能的夹紧机构的侧视结构示意图；

附图12是一副较佳实施方式的焊接施工步骤示意图。

附图中：底座1、支撑机构2、翻转机构3、夹紧机构4、长杆件11、连杆12、支撑杆安装座52、纵向滑槽61、滑座62、连接板63、铰座64、直线伸缩机构65、伸缩支撑杆21、加固肋板22、转轴安装座31、转轴32、U型安装座33、安装架43、焊件限位板341、 G型夹41、支座42、翻转框架，安装片、翻转框架固定件以及护帮板固定件。

具体实施方式：

为了给出一种带翻转功能的护帮板焊接工装，以“背靠背”的方式固定护帮板，不需要焊接固定，而且带整体翻转功能，满足反变形焊接工艺焊接时频繁翻转的要求，翻转灵活位置准确，适配机器人的焊接工装，本实用新型提供了一种液压支架护帮板焊接工装，以下结合说明书附图对本实用新型的优选实施例进行说明。

参阅图1-图7所示，本实用新型实施例中的一种液压支架护帮板焊接工装，包括：底座1平面上一条直线的两端各设置一夹紧翻转装置，两夹紧翻转机构相对设置；夹紧翻转装置包括支撑机构2、翻转机构3以及夹紧机构4；两支撑机构2设置于底座1平面上一条直线的两端，且支撑机构2垂直于底座1；两支撑机构2顶端各设置一翻转机构3，两翻转机构3的轴线位于同一条直线上，翻转机构3通过伺服电机控制绕其轴线旋转，两翻转机构3分别与一夹紧机构4铰接，夹紧机构4用于夹紧焊件。

具体的，该焊接工装包括底座1、支撑机构2、翻转机构3以及夹紧机构4；通过两夹紧机构4将两护帮板背靠背夹紧固定，将夹紧机构4安装至翻转机构3，翻转机构3通过伺服电机驱动，双向旋转180°，让背靠背的两护帮板能够纵向的上下翻转；支撑机构2用于支撑翻转机构3和夹紧机构4，在针对不同尺寸的护帮板，调节支撑机构2的高度，以避免焊件与底座1之间的干涉；底座1用于承托支撑机构2，底座1上的位置调整机构可以调整两支撑机构2之间的距离，适用于不同型号的护帮板焊接。

具体焊接工装的机构如下，其中，上述底座1包括两根平行的长杆件11，以及两根相互平行的连杆12，两连杆12垂直于两长杆件11且与长杆件11位于同一平面，两连杆12与两长杆件11两端固定连接，两根长杆件11和两根连杆12形成罗马数字II的形状。

其中一夹紧翻转装置与所述底座1之间通过位置调节机构连接；所述位置调节机构包括：底座1另一端的两长杆件11上各设置纵向滑槽61，两长杆件11上各安装一滑座62，与纵向滑槽61配合安装，两滑座62之间通过连接板63固定连接，连接板63上设置铰座64，铰座64与直线伸缩机构65的伸缩杆端部铰接，直线伸缩机构65固定在底座1上，且伸缩杆方向与长杆件11平行；两滑座62上设置支撑杆安装座52。位置调节机构设置了连接直线伸缩机构65的铰座64，又通过连接板63连接两滑座62，使其保持同步前后的移动，调节直线伸缩机构65的伸缩杆，即可将滑座62调整至适当位置，也即，通过被动位置调节机构与主动位置调节机构，实现了两支撑机构2的距离调整，实现不同规格的护帮板的稳固装夹。其中，直线伸缩机构65包括电动伸缩缸、气动伸缩缸以及液压伸缩缸。另一夹紧翻转装置的伸缩支撑杆21直接固定安装于底座1上，并通过加固肋板22加固

两支撑杆安装座52上方各垂直连接有支撑机构2，上述支撑机构2包括两根伸缩支撑杆21，支撑杆安装座52为长方形，且垂直横跨于底座1两长杆件11上方，两根伸缩支撑杆21分别固定连接于支撑杆安装座52的左右两端。伸缩支撑杆21与支撑杆安装座52之间设置加固肋板22。

翻转机构3包括：转轴安装座31，转轴32以及U型安装座33；伸缩支撑杆21上端连接一转轴安装座31，转轴安装座31为铰座结构，转轴32水平安装于转轴安装座31中，转轴32能够通过伺服电机驱动进行旋转，转轴32一端固定连接U型安装座33，U型安装座33为铰座结构，安装架43与U型安装座33螺栓连接，

夹紧机构4包括安装架43和G型夹41，安装架43为长条板，沿着安装架43的长度方向设置多个螺纹孔。安装架43的一端安装焊件限位板341。焊件限位板341用于安装焊件时，对其进行限位作用。G型夹41开口背面设置支座42，支座42为铰座结构，安装架43卡入支座42中，支座42与安装架43上的螺纹孔螺纹连接。G型夹41用于通过压紧螺栓将两块背靠背的护帮板夹紧。

参阅图9-图11所示，带散热功能的夹紧机构包括翻转框架，安装片、翻转框架固定件以及护帮板固定件，翻转框架为矩形框，夹在两个背靠背放置的护帮板之间，平行与翻转框架的两个短边，对称的设置两个安装片，安装片与翻转框架形成“皿”字型，两个短边上设置轴孔，用于穿过翻转机构的转轴，安装片固定于U型安装座之间，轴孔的两边各设置多个螺栓孔，翻转框架固定件为U型固定件，其两个相对的翼板安装相对的顶紧螺栓，用于固定两个背靠背放置的护帮板的上下端，其腹板上开设螺栓孔，与翻转框架轴孔两边的螺栓孔，通过螺栓固定连接；护帮板固定件用于固定护帮板的左右端，护帮板固定件为“E”型，两个背靠背放置的护帮板分别插入护帮板固定件的两个缺口中，护帮板固定件外侧两个翼板上设置顶紧螺栓。

下面结合附图对本实用新型中的液压支架护帮板焊接工装的使用方法进行详细介绍。

该工装可实现一次装夹，即可完成所有横向筋板（主筋）的焊接工作，既能够按照反变形工艺要求的焊接顺序焊接，又能减少装夹次数，确保了焊接工件与焊接机器人的相对位置，有效保证了焊接精度，且减少人工翻转的工作量。实际使用时，其工作流程如下：

步骤1：夹紧机构4为多套，可批量将待焊接工件在地面上背靠背夹紧。

步骤2：将带夹紧机构4的焊接件吊起，并安装到翻转机构3上，调整好角度。

步骤3：看支撑机构2当前高度是否满足翻转要求，若焊接件较大，翻转时会产生干涉，则将工件升高，将支撑机构2调整到合适高度并固定。

步骤4：焊接过程中根据焊接工艺要求，通过伺服电机控制进行翻转，焊接。

步骤5：焊接结束后，将带夹紧机构4的焊接件从翻转机构3上整体取下，再拆掉夹紧装置即可。

本实用新型中使用焊接机器人进行焊接，焊接时，护帮板背靠背夹紧后，竖放，固定至翻转机构3上，主筋焊缝处于水平位置，参阅图12所示，按照图示顺序步骤1焊接序1焊缝，两边各3道；按照步骤2焊接序2焊缝，两边各6道；按照步骤3焊接序3焊缝，两边各3道；焊后待护帮板冷却后去除背靠背固定焊缝。

Claims (10)

1.一种液压支架护帮板焊接工装，其特征在于，包括：底座平面上一条直线的两端各设置一夹紧翻转装置，两夹紧翻转机构相对设置；夹紧翻转装置包括支撑机构、翻转机构以及夹紧机构；两支撑机构设置于底座平面上一条直线的两端，且支撑机构垂直于底座；两支撑机构顶端各设置一翻转机构，两翻转机构的轴线位于同一条直线上，翻转机构通过伺服电机控制绕其轴线旋转，两翻转机构分别与一夹紧机构铰接，夹紧机构用于夹紧焊件。

2.如权利要求1中所述的液压支架护帮板焊接工装，其特征在于，所述底座包括两根平行的长杆件，以及两根相互平行的连杆，两连杆垂直于两长杆件且与长杆件位于同一平面，两连杆与两长杆件两端固定连接。

3.如权利要求2中所述的液压支架护帮板焊接工装，其特征在于，其中一夹紧翻转装置与所述底座之间通过位置调节机构连接；所述位置调节机构包括：底座另一端的两长杆件上各设置纵向滑槽，两长杆件上各安装一滑座，与纵向滑槽配合安装，两滑座之间通过连接板固定连接，连接板上设置铰座，铰座与直线伸缩机构的伸缩杆端部铰接，直线伸缩机构固定在底座上，且伸缩杆方向与长杆件平行；两滑座上设置支撑杆安装座。

4.如权利要求3中所述的液压支架护帮板焊接工装，其特征在于，直线伸缩机构包括电动伸缩缸、气动伸缩缸以及液压伸缩缸。

5.如权利要求3所述的液压支架护帮板焊接工装，其特征在于，两支撑杆安装座上方各垂直连接有支撑机构，所述支撑机构包括两根伸缩支撑杆，支撑杆安装座为长方形，且垂直横跨于底座两长杆件上方，两根伸缩支撑杆分别固定连接于支撑杆安装座的左右两端。

6.如权利要求5所述的液压支架护帮板焊接工装，其特征在于，伸缩支撑杆与支撑杆安装座之间设置加固肋板。

7.如权利要求1所述的液压支架护帮板焊接工装，其特征在于，翻转机构包括：转轴安装座，转轴以及U型安装座；伸缩支撑杆上端连接一转轴安装座，转轴水平安装于转轴安装座中，转轴一端固定连接U型安装座。

8.如权利要求7所述的液压支架护帮板焊接工装，其特征在于，夹紧机构包括安装架以及G型夹，安装架与U型安装座螺栓连接，安装架为长条板，沿着安装架的长度方向设置多个螺纹孔，G型夹开口背面设置支座，支座与安装架上的螺纹孔螺纹连接。

9.如权利要求8所述的液压支架护帮板焊接工装，其特征在于，安装架的一端安装焊件限位板。

10.如权利要求7所述的液压支架护帮板焊接工装，其特征在于，夹紧机构包括翻转框架，安装片、翻转框架固定件以及护帮板固定件，翻转框架为矩形框，夹在两个背靠背放置的护帮板之间，平行与翻转框架的两个短边，对称的设置两个安装片，安装片与翻转框架形成“皿”字型，两个短边上设置轴孔，用于穿过翻转机构的转轴，安装片固定于U型安装座之间，轴孔的两边各设置多个螺栓孔，翻转框架固定件为U型固定件，其两个相对的翼板安装相对的顶紧螺栓，用于固定两个背靠背放置的护帮板的上下端，其腹板上开设螺栓孔，与翻转框架轴孔两边的螺栓孔，通过螺栓固定连接；护帮板固定件用于固定护帮板的左右端，护帮板固定件为“E”型，两个背靠背放置的护帮板分别插入护帮板固定件的两个缺口中，护帮板固定件外侧两个翼板上设置顶紧螺栓。

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