CN217913668U - 用于本体与焊接件相焊接的焊接工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于本体与焊接件相焊接的焊接工装，包括移动小车，移动小车的底盘左端焊接有车把及两个相互平行的斜支架，两斜支架向右上方延伸且顶部通过轴承支撑有旋转轴，旋转轴上固定有旋转平台，旋转平台的顶部焊接有承载本体的平台底板，平台底板的上表面右端固定有垂直向上竖起的本体定位块，平台底板的右侧焊接有向上竖起的竖向支架，竖向支架的顶部铰接有压紧机构，压紧机构包括联动的压紧横杆和压紧把手，压紧横杆的左端固定有压紧竖杆，压紧竖杆的下端设有本体压紧块。移动小车的底盘置于焊接工位的导轨平台上，由小车固定气缸固定。该工装可以减轻工人的劳动强度，减少工序，提高生产效率，且提高焊接质量及作业的安全性。

Description

用于本体与焊接件相焊接的焊接工装

技术领域

本实用新型涉及一种焊接辅助工装，尤其涉及一种用于本体与焊接件相焊接的焊接工装，属于用于本体与焊接件相焊接的焊接工装技术领域，可实现不同大小和类型的散热器芯体和油室定位，夹紧，再利用机器人或者人工进行焊接。

背景技术

通过焊接将两个部件组对固定连接为一体，是机械或构件制造过程中常见工序。如果两个部件的体积差异比较大，尺寸较大的通常作为本体，尺寸较小的通常作为焊接件，通过自动焊或手工焊将焊接件焊接在本体上。

以散热器为例，散热器一般由一个芯体和两个油室焊接制成，芯体上布满翅片，位于散热器的中部；两个油室在芯体的两端，与芯体通过焊接相连，形成一个完成的散热器组件。

目前散热器芯体和油室之间的焊接没有定位工装，都是靠人工进行。现有的焊接散热器操作流程一般如下：

1、工人用普通小车将芯体运输到固定的机器人焊接工位（一般为了保证焊接质量，芯体和油室的长焊缝采用机器人自动焊接方式，芯体和油室的短焊缝采用人工焊接，也可全部采用机器人焊接）；

2、此时一个工人手工将油室搬起来，与芯体的端面对接，另一个人先用手工焊将油室与芯体点焊定好位置；

3、两头都通过同样的操作将油室点焊后，人工将工件移动到固定位置，等待机器人焊接；

4、机器人将上面的两道焊缝焊接完成之后，需要人工将工件反转过来，焊接背面的两道焊缝；由于工件较重，很多情况下需要行车进行起吊翻身；

5、焊接好背面焊缝后，人工将工件再移动至转运小车上，移动到手工焊区域，手工焊接短的焊缝，完成整个散热器的制作。

以上焊接操作存在如下不足之处：

1、在整个作业过程中，需要人工对芯体进行多次搬运和翻转，工人劳动强度大，耗时耗力；

2、在焊接工位的搬运和翻转，往往需要借助行车才能进行，吊装和拆卸时间长，生产节拍慢，同时由于焊接工位较多，还经常出现需要等待行车的情况，生产效率低；

3、需要人工搬运油室长时间稳定于同一动作，等待点焊完成，不仅多了点焊这一步骤，还需要至少两个人才能完成这个工序，且油室一般也比较重，工人负荷比较大；

4、人工将芯体和油室点焊后，人脱离开，机器人焊接时，没有外力施加在油室和芯体上，两者之间间隙较大，有时候间距过大时，焊接质量不好，制作完成后整体尺寸偏差较大；

5、不符合人机工程，工人作业有安全隐患；人工焊接时，还需要一次翻转，耗时耗力，且焊接时工件没有固定工装，有倾倒风险，威胁工人安全；

6、焊接工序较多，点焊机也需要放置在机器人焊接工位，造成工具的资源浪费和现场管理混乱。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种用于本体与焊接件相焊接的焊接工装，可以减轻工人的劳动强度，减少工序，提高生产效率，且提高焊接质量及作业的安全性。

为解决以上技术问题，本实用新型的一种用于本体与焊接件相焊接的焊接工装，包括移动小车，所述移动小车的底盘左端焊接有车把及两个相互平行的斜支架，两斜支架向右上方延伸且顶部通过轴承支撑有旋转轴，所述旋转轴上固定有旋转平台，所述旋转平台的顶部焊接有承载本体的平台底板，所述平台底板的上表面右端固定有垂直向上竖起的本体定位块，所述平台底板的右侧焊接有向上竖起的竖向支架，所述竖向支架的顶部铰接有压紧机构，所述压紧机构包括联动的压紧横杆和压紧把手，所述压紧横杆的左端固定有压紧竖杆，所述压紧竖杆的下端设有本体压紧块。

作为本实用新型的改进，所述旋转轴的一端向外延伸且安装有大带轮，所述大带轮通过同步带与小带轮相连，所述小带轮固定在小带轮轴上，所述小带轮轴的一端安装有分度盘，所述小带轮轴的另一端与减速机的输出轴相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述分度盘上设有与旋转平台处于0°、90°、180°及270°四个工位相对应的分度盘定位孔，两所述斜支架的根部分别焊接在竖杆的顶部，所述竖杆的下端焊接在所述移动小车的底盘上，靠近所述分度盘的竖杆上安装有可插入分度盘定位孔的弹簧分度销。

作为本实用新型的进一步改进，所述本体定位块及压紧机构在前后方向对称设有两对，两本体定位块之间的间距大于两压紧机构之间的间距。

作为本实用新型的进一步改进，所述本体压紧块面向平台底板的端面上设有本体压紧块软垫。

作为本实用新型的进一步改进，所述平台底板前后两侧的中部分别设有底板插接孔，两底板插接孔中分别插接有定位杆，所述定位杆的自由端分别设有向上竖起的定位杆限位头。

作为本实用新型的进一步改进，所述移动小车的底盘置于焊接工位的导轨平台上，所述导轨平台的入口端设有斜坡导轨；所述移动小车底盘的右端前后两侧分别设有小车定位扣，两小车定位扣分别与焊接工位固定支架上的固定定位扣相互插接定位，两小车定位扣上分别设有底盘定位孔，所述导轨平台的前后两侧分别设有小车固定气缸，所述小车固定气缸的活塞杆下端分别插入对应的底盘定位孔中，所述小车固定气缸的缸体分别固定在小车气缸固定座的顶部。

作为本实用新型的进一步改进，所述导轨平台的前后两侧对称设有焊接件气缸支架，两焊接件气缸支架的上部及下部相向端面分别安装有焊接件压紧气缸，前后两组焊接件压紧气缸的活塞杆相向伸出且分别安装有焊接件压紧块，所述焊接件压紧块的工作面分别设有焊接件压紧软垫。

作为本实用新型的进一步改进，各所述焊接件气缸支架的上部及下部分别对称设有两只所述焊接件压紧气缸。

作为本实用新型的进一步改进，所述焊接工位配套有焊接机器人。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：1、极大地减轻了工人的劳动强度和作业安全性；

2、必须由两人才能完成的部分工序仅需一人就可以完成，降低了对工人的依赖、提高了生产作业的灵活性；

3、生产效率大大提高，完成单个产品的制作时间约减少30%；

4、产品质量得到大的提升，不合格品比例大幅度下降；

5、现场整洁有序，减少了焊接设备的数量，或来回转运的工序，没有倾覆的风险，大大提高安全性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。

图1为本实用新型中移动小车上旋转平台处于0°位置时的主视图；

图2为图1的立体图；

图3为本实用新型中移动小车上旋转平台处于90°位置时的主视图；

图4为本实用新型中移动小车上旋转平台处于180°位置时的主视图；

图5为本实用新型中移动小车上旋转平台处于270°位置时的主视图；

图6为本实用新型中导轨平台及其两侧小车固定气缸的立体图；

图7为本实用新型工作状态的主视图；

图8为图7的俯视图；

图9为图7的右视图；

图10为图7的立体图。

图中：1.移动小车；1a.斜支架；1b.小车定位扣；1b1.底盘定位孔；1c.车把；1d.支撑架；2.旋转轴；3.旋转平台；3a.平台底板；3b.本体定位块；3c.竖向支架；4.压紧机构；4a.压紧横杆；4b.压紧竖杆；4c.本体压紧块；4d.压紧把手；5.定位杆；5a.定位杆限位头；6.小带轮；7.同步带；8.大带轮；9.分度盘；9a.分度盘定位孔；10.弹簧分度销；11.减速机；11a.手轮；12.导轨平台；12a.斜坡导轨；13.固定定位扣；14.小车气缸固定座；15.小车固定气缸；16.焊接件气缸支架；17.焊接件压紧气缸；18.焊接件压紧块；19.焊接件压紧软垫；20.焊接机器人；21.芯体；22.油室。

具体实施方式

在本实用新型的以下描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指装置必须具有特定的方位。

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

如图1至图10所示，本实用新型用于本体与焊接件相焊接的焊接工装，包括移动小车1，移动小车1底盘的四个角部分别设有车轮，移动小车1底盘的左端焊接有车把1c，车把1c的上端向左延伸，便于推动小车移动。

移动小车底盘的左端框架的前后两侧分别焊接有竖杆，两竖杆的顶部分别焊接有相互平行的斜支架1a，两斜支架1a的上端向右上方延伸，且两斜支架1a的顶部通过轴承支撑有旋转轴2，旋转轴2上固定有旋转平台3。两斜支架1a与水平面的夹角以旋转平台3及其上固定的工件在焊接过程中需要旋转的角度不与斜支架1a发生干涉为准。斜支架1a的下部通过竖向的支撑架1d支撑在移动小车底盘上，以提高强度和刚度。旋转平台3的根部为固定在旋转轴2上的套管，套管圆周上焊接有逐渐放大的锥形支架，锥形支架的顶部焊接有平台底板3a，平台底板3a用于承载焊接本体，例如散热器的芯体21，芯体21为长方体结构，沿前后方向摆放。

平台底板3a的上表面右端固定有垂直向上竖起的本体定位块3b，本体定位块3b起到定位靠山的作用，芯体焊缝较长的端面朝上，即大面朝上，芯体21的右侧抵靠在本体定位块3b上获得左右方向的定位。

平台底板3a前后两侧的中部分别设有底板插接孔，两底板插接孔中分别插接有定位杆5，后侧的定位杆5向后延伸，前侧的定位杆5向前延伸，两定位杆5的自由端分别设有向上竖起的定位杆限位头5a，两定位杆限位头5a分别挡在芯体21的两端，使芯体21获得前后方向的定位。针对芯体21的长度不同，可以配套相应长度的定位杆5。

平台底板3a的右侧焊接有向上竖起的竖向支架3c，竖向支架3c的顶部铰接有压紧机构4，压紧机构4包括联动的压紧横杆4a和压紧把手4d，压紧横杆4a的左端固定有压紧竖杆4b，压紧竖杆4b的下端设有本体压紧块4c，本体压紧块4c面向平台底板3a的端面上设有本体压紧块软垫，避免把芯体21压伤。

本体定位块3b及压紧机构4在前后方向对称设有两对，两本体定位块3b之间的间距大于两压紧机构4之间的间距。

芯体21在平台底板3a上准确定位后，手动将压紧把手4d压下，使本体压紧块4c压在芯体21上将芯体21固定。后期芯体21在转运过程中，始终在旋转平台3上的相对位置保持不变。

平台底板3a的工作面朝上，为0°位置；平台底板3a的工作面朝右，为90°位置；平台底板3a的工作面朝下，为180°位置；平台底板3a的工作面朝左，为270°位置。平台底板3a可以处于90°或270°位置，更便于将芯体21固定在平台底板3a上。

旋转轴2的一端向外延伸且安装有大带轮8，大带轮8通过同步带7与小带轮6相连，小带轮6固定在小带轮轴上，小带轮轴的一端安装有分度盘9，小带轮轴的另一端与减速机11的输出轴相连，减速机11的输入轴可以由伺服电机驱动，精确控制分度盘9的角度，便于实现全自动焊接。也可以在减速机11的输入轴上安装手轮11a，由人工转动手轮11a，调节旋转平台3的角度。

对于长方体的工件，例如芯体21与两端油室22连接的四条焊缝，旋转平台3需要转动至0°、90°、180°及270°四个工位上供焊接机器人20进行焊接。分度盘9上设有与旋转平台3处于0°、90°、180°及270°四个工位相对应的分度盘定位孔9a，靠近分度盘9的竖杆上安装有可插入分度盘定位孔9a的弹簧分度销10。

需要焊接芯体21与油室22的顶面长缝时，将旋转平台3转动至0°相位，供焊接机器人20焊接。需要焊接芯体21与油室22的底面长缝时，将旋转平台3转动至180°相位，供焊接机器人20焊接。需要焊接芯体21与油室22的侧面短缝时，将旋转平台3依次转动至90°和270°相位，供焊接机器人20焊接。

由于移动小车1的车轮容易磨损，或者安装后在高度方向容易存在误差，如果移动小车1直接支撑在地面上，配合焊接机器人20焊接，将会导致不必要的误差。为此，在焊接工位设置导轨平台12，焊接前，将移动小车1的底盘推上导轨平台12，使车轮脱离地面，使移动小车底盘的高度非常精确，且每次焊接均处于相同的高度。导轨平台12的入口端设有斜坡导轨12a，便于将移动小车的底盘推上导轨平台12。焊接机器人20通常布置在导轨平台12的右侧，避免与移动小车1的转运轨迹发生干涉。

移动小车底盘的右端前后两侧分别设有小车定位扣1b，两小车定位扣1b分别与焊接工位固定支架上的固定定位扣13相互插接定位。例如两小车定位扣1b均为母扣，两固定定位扣13均为公扣，两公扣对应插入相应母扣，即实现了移动小车底盘与焊接工位固定支架之间的准确定位。

移动小车1的位置确定下来后，仍有可能出现蠕动或移位。本工装在两小车定位扣1b上分别设有底盘定位孔1b1，导轨平台12的前后两侧分别设有小车固定气缸15，小车固定气缸15的活塞杆下端直接或通过销轴分别插入对应的底盘定位孔1b1中，小车固定气缸15的缸体分别固定在小车气缸固定座14的顶部。如此保证了移动小车1无法倒退，被完全固定下来。

导轨平台12的前后两侧对称设有焊接件气缸支架16，两焊接件气缸支架16的上部及下部相向端面分别安装有焊接件压紧气缸17，每组包括对称设置的两只焊接件压紧气缸17。

前侧上下两组共四只焊接件压紧气缸17的活塞杆向后伸出，后侧上下两组共四只焊接件压紧气缸17的活塞杆向前伸出，前后焊接件压紧气缸17对应共轴线，各焊接件压紧气缸17的活塞杆端部分别安装有焊接件压紧块18，焊接件压紧块18的工作面分别设有焊接件压紧软垫19，以保护焊接件的表面不被压伤。

本焊接工装的工作步骤如下：

1、首先将移动小车1移动到芯体放置区，踩下脚轮刹车，将移动小车1固定，工人将芯体21搬到旋转平台3的平台底板3a上。此时，为了工人搬运方便，旋转平台3可置于90°位置。

2、旋转平台3通过弹簧分度销10插入分度盘9的分度盘定位孔9a进行可靠定位，对于芯体21与油室22的焊接设有四个位置，分别是0°、90°、180°、270°。四个相位均可采用焊接机器人20焊接，也可以0°和180°用于机器人焊接，90°和270°用于人工焊接。同时，90°位置也用于装上和卸下芯体21。

3、平台底板3a上有本体定位块3b，本体定位块3b的位置固定，不管芯体尺寸如何变化，芯体21的一边需以此作为定位基准，这样保证焊接机器人20的焊接起点位置是固定的；旋转平台架的前后两侧插入定位杆5，做不同长度的芯体21时，插入不同的定位杆5，控制芯体21的前后位置。

4、人工将压紧把手4d压下，本体压紧块4c及本体压紧块软垫将芯体21固定好，即可推着移动小车1将芯体21送往固定的焊接工位；芯体21被固定在旋转平台上后，只有完成所有焊缝的焊接，即最终完成散热器的焊接后，才会被卸下，整个焊接过程中，均可通过旋转平台变换焊接相位。

5、将移动小车1通过斜坡导轨12a推上导轨平台12，移动小车1上的小车定位扣1b与固定支架上的固定定位扣13相互插接扣合，使移动小车1获得前后左右方向的定位，且可以保证每台移动小车1装完相同的芯体21后都在同一高度位置。

6、在移动小车1的所有位置确定下来后，小车仍有可能往后退，此时前后两侧小车固定气缸15的活塞杆伸出，活塞杆下端直接或通过销轴分别插入对应的底盘定位孔1b1中，如此保证了移动小车1无法倒退，被完全固定下来。

7、芯体21仍在90°位置，人工转动减速机11输入端的手轮11a，通过减速机11增加扭矩，驱动小带轮6及分度盘9转动，小带轮6通过同步带7及大带轮8驱动旋转轴2转动，旋转轴2带动旋转平台转动，可以很轻松地转动芯体21，将其调整到0°位置，弹簧分度销10插入分度盘定位孔9a，芯体21在0°位置被固定下来，等待焊接机器人20焊接。

8、在焊接前，工人手工将油室22与芯体21的一端拼接准确后，上部的焊接件压紧气缸17的活塞杆伸出，焊接件压紧块18及焊接件压紧软垫19将油室22压在芯体21上，工人即可离开移动小车1，焊接机器人20开始顶部长缝的焊接。在工件焊接时，上部的焊接件压紧气缸17一直处于压紧状态，保证了焊缝的质量；左右两侧油室22的焊接方式相同。

9、焊接好0°位置的两条长缝后，上部的焊接件压紧气缸17松开，将芯体21转到180°位置后，下部的焊接件压紧气缸17的活塞杆伸出，将油室22再次和芯体21压紧，机器人再焊接底部的长缝，然后下部的焊接件压紧气缸17松开；

10、继续将芯体21反向转到90°位置，完成芯体21与油室22一侧短缝的焊接；然后继续反向转动至270°位置，完成芯体21与油室22另一侧短缝的焊接。也可以将小车固定气缸松开，人工将移动小车1移走，送到手工焊区域，重复调整芯体21至90°、270°的位置，采用人工完成两条短缝的焊接。

11、待全部焊接工作完成后，散热器就制作完成了，可以将移动小车1移动到散热器成品区，放置；等到一批次完成，全部检验合格后再统一卸下；移动小车1转入下一批次的工作中。

以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，非因此局限本实用新型的专利保护范围，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。除上述实施例外，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还可以有其他实施方式。本实用新型还会有各种变化和改进，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。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。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种用于本体与焊接件相焊接的焊接工装，包括移动小车，其特征在于：所述移动小车的底盘左端焊接有车把及两个相互平行的斜支架，两斜支架向右上方延伸且顶部通过轴承支撑有旋转轴，所述旋转轴上固定有旋转平台，所述旋转平台的顶部焊接有承载本体的平台底板，所述平台底板的上表面右端固定有垂直向上竖起的本体定位块，所述平台底板的右侧焊接有向上竖起的竖向支架，所述竖向支架的顶部铰接有压紧机构，所述压紧机构包括联动的压紧横杆和压紧把手，所述压紧横杆的左端固定有压紧竖杆，所述压紧竖杆的下端设有本体压紧块。

2.根据权利要求1所述的用于本体与焊接件相焊接的焊接工装，其特征在于：所述旋转轴的一端向外延伸且安装有大带轮，所述大带轮通过同步带与小带轮相连，所述小带轮固定在小带轮轴上，所述小带轮轴的一端安装有分度盘，所述小带轮轴的另一端与减速机的输出轴相连。

3.根据权利要求2所述的用于本体与焊接件相焊接的焊接工装，其特征在于：所述分度盘上设有与旋转平台处于0 、90 、180 及270 四个工位相对应的分度盘定位孔，两所述斜支架的根部分别焊接在竖杆的顶部，所述竖杆的下端焊接在所述移动小车的底盘上，靠近所述分度盘的竖杆上安装有可插入分度盘定位孔的弹簧分度销。

4.根据权利要求1所述的用于本体与焊接件相焊接的焊接工装，其特征在于：所述本体定位块及压紧机构在前后方向对称设有两对，两本体定位块之间的间距大于两压紧机构之间的间距。

5.根据权利要求1所述的用于本体与焊接件相焊接的焊接工装，其特征在于：所述本体压紧块面向平台底板的端面上设有本体压紧块软垫。

6.根据权利要求1所述的用于本体与焊接件相焊接的焊接工装，其特征在于：所述平台底板前后两侧的中部分别设有底板插接孔，两底板插接孔中分别插接有定位杆，所述定位杆的自由端分别设有向上竖起的定位杆限位头。

7.根据权利要求1所述的用于本体与焊接件相焊接的焊接工装，其特征在于：所述移动小车的底盘置于焊接工位的导轨平台上，所述导轨平台的入口端设有斜坡导轨；所述移动小车底盘的右端前后两侧分别设有小车定位扣，两小车定位扣分别与焊接工位固定支架上的固定定位扣相互插接定位，两小车定位扣上分别设有底盘定位孔，所述导轨平台的前后两侧分别设有小车固定气缸，所述小车固定气缸的活塞杆下端分别插入对应的底盘定位孔中，所述小车固定气缸的缸体分别固定在小车气缸固定座的顶部。

8.根据权利要求7所述的用于本体与焊接件相焊接的焊接工装，其特征在于：所述导轨平台的前后两侧对称设有焊接件气缸支架，两焊接件气缸支架的上部及下部相向端面分别安装有焊接件压紧气缸，前后两组焊接件压紧气缸的活塞杆相向伸出且分别安装有焊接件压紧块，所述焊接件压紧块的工作面分别设有焊接件压紧软垫。

9.根据权利要求8所述的用于本体与焊接件相焊接的焊接工装，其特征在于：各所述焊接件气缸支架的上部及下部分别对称设有两只所述焊接件压紧气缸。

10.根据权利要求7或8或9所述的用于本体与焊接件相焊接的焊接工装，其特征在于：所述焊接工位配套有焊接机器人。

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