地铁侧墙自动焊柔性化工装的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了地铁侧墙自动焊柔性化工装，包括工装基座及一副对称设置于工装基座上的导轨副，导轨副沿着工装基座的长度方向设置，导轨副上设有若干组沿着导轨副长度方向并列设置的行进机构，行进机构包括横跨设置于对称的导轨副上的支撑横梁、设置于支撑横梁端部的气动压紧组件、设置于支撑横梁一侧的气动拉挠组件，支撑横梁与气动拉挠组件之间设有挠度定位组件。本实用新型提供的一种地铁侧墙自动焊柔性化工装，通用性强、可靠性好，安全稳定，使用方便，维护简单，结构紧凑、成本低、效率高，广泛适用于地铁车辆。
【专利说明】地铁侧墙自动焊柔性化工装
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及地铁侧墙自动焊柔性化工装，属于地铁车辆侧墙组焊【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 目前铝合金地铁车辆车型众多，不同车型的车辆侧墙结构也存在较大差异，包括 侧墙外轮廓、侧墙单元分布、侧墙高度等方面，这些差异势必会造成其工装需求的各异性。 以往地铁车辆项目所用侧墙自动焊工装均是针对具体项目、具体车型而设计制造的，每次 开始一个新项目就需要重新制作一整套新工装，车间现有的旧工装得不到合理的利用，新 工装也占用车间厂房有限布局，且设计制造一套新工装需要较长的周期，往往跟不上项目 进度需求，同时制造成本大大提高，降低了产品竞争力。因此，此种新项目对应新工装的生 产方式已经严重影响对新项目执行的可靠度、高效性，需要研究一种通用性高、速度快、效 率高的侧墙自动焊工装。 实用新型内容
[0003] 为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种地铁侧墙自动焊柔性化 工装，通用性强、可靠性好，安全稳定，使用方便，维护简单，结构紧凑、成本低、效率高，广泛 适用于地铁车辆。
[0004] 为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
[0005] 地铁侧墙自动焊柔性化工装，其特征在于：包括工装基座及一副对称设置于工装 基座上的导轨副，所述导轨副沿着工装基座的长度方向设置，所述导轨副上设有若干组沿 着导轨副长度方向并列设置的行进机构，所述行进机构包括横跨设置于对称的导轨副上的 支撑横梁、设置于支撑横梁端部的气动压紧组件、设置于支撑横梁一侧的气动拉挠组件，所 述支撑横梁与气动拉挠组件之间设有挠度定位组件。
[0006] 前述的地铁侧墙自动焊柔性化工装，其特征在于：所述支撑横梁包括手轮、随着手 轮转动而转动的支撑轴及连接手轮与支撑轴的第一连接件，所述第一连接件上设有设置于 支撑轴端部的分度定位组件，所述分度定位组件包括转盘与插轴，所述转盘上设有若干个 与插轴端部相适配的插口，所述转盘与支撑轴相连接。
[0007] 前述的地铁侧墙自动焊柔性化工装，其特征在于：所述支撑轴为方形体，所述支撑 轴上四个垂直于导轨副长度方向的侧面均设有可拆卸的仿形尼龙块。
[0008] 前述的地铁侧墙自动焊柔性化工装，其特征在于：所述支撑横梁端部的气动压紧 组件包括第一气缸、压紧臂及连接第一气缸与压紧臂的连接臂，所述连接臂围绕第一连接 件上的圆轴旋转，所述第一气缸的端部固定在第一连接件上，所述连接臂的一端与第一气 缸的第一顶杆相连接，所述连接臂的另一端与压紧臂相连接。
[0009] 前述的地铁侧墙自动焊柔性化工装，其特征在于：所述支撑横梁一侧的气动拉挠 组件包括第二气缸、与第二气缸的第二顶杆相连接的拉挠柱以及活动支撑拉挠柱的固定 板，所述拉挠柱上设有仿形尼龙块，所述支撑横梁的一侧设有平行于支撑轴的支撑杆，所述 支撑杆的两端分别与对称的导轨副相连接，所述气动拉挠组件的第二气缸固定在支撑杆 上。
[0010] 前述的地铁侧墙自动焊柔性化工装，其特征在于：所述固定板向支撑横梁一侧延 伸出与第一连接件相连接的连接板，所述连接板上设有挠度定位组件，所述挠度定位组件 包括定位柱以及与定位柱相连接的丝杆，所述丝杆贯穿定位柱，所述定位柱上设有仿形尼 龙块。
[0011] 前述的地铁侧墙自动焊柔性化工装，其特征在于：所述行进机构的侧面还设有设 置在导轨副上的固定组件，所述固定组件与行进机构相连接，所述固定组件包括固定块和 插销，所述固定块上设有第一穿孔，所述工装基座上设有与第一穿孔相对应的第二穿孔，所 述插销贯穿第一穿孔和第二穿孔。
[0012] 前述的地铁侧墙自动焊柔性化工装，其特征在于：相邻的固定组件之间设有缓冲 装置，所述缓冲装置包括伸缩折叠式的缓冲部，所述缓冲部由帆布制成。
[0013] 本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的一种地铁侧墙自动焊柔性化工装， 在工装基座上对称设置一副通长的导轨副，在导轨副上再设置行进机构，因此行进机构利 用导轨副在工装基座上灵活移动，便于整个工装根据实际生产中侧墙单元与侧墙边梁的位 置进行调整，从而支撑各种分布的侧墙单元，增加了该工装的通用性。横跨设置在导轨副上 的支撑横梁的支撑轴在手轮的带动下做360°旋转，配合侧面可拆卸的仿形尼龙块，实现不 同车型侧墙以及同一车型侧墙正反装自动焊的快速切换，并协同气动压紧组件、气动拉挠 组件和挠度定位组件实现侧墙整体起挠；同时，气动拉挠组件和挠度定位组件上均设有可 拆卸的仿形尼龙块，能够方便满足替换不同结构的侧墙自动焊组焊需求，由于挠度定位组 件位置通过丝杆而位置可调，因此便于实现不同项目对侧墙挠度的工艺要求；此外，该工装 中的气缸均采用保压功能的气缸，省时、高效的完成侧墙边梁、侧墙单元的压紧定位。该地 铁侧墙自动焊柔性化工装充分考虑现有以及后续各项目的设计结构的特征共性，即侧墙结 构区分主要在于侧墙外轮廓、侧墙单元分布、侧墙高度等方面的不同，该工装结构适用于多 个项目的侧墙组焊，保证了侧墙平面度及整理轮廓度的工艺要求，不但节约了高额的新工 装制造费用，还大大缩短了新项目新工装准备的周期，节省了工装空间占位，并且缩短了多 项目并线生产过程中的项目生产工装切换时间，保证了工装的准确一致性，提高了产能。针 对后续项目的不同之处，工装留有足够的改造空间，一般仅需要更换对应的仿形尼龙块，改 造成本较低，充分保证了工装的柔性化。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本实用新型地铁侧墙自动焊柔性化工装的主视图；
[0015] 图2为本实用新型地铁侧墙自动焊柔性化工装的俯视图；
[0016] 图3为本实用新型地铁侧墙自动焊柔性化工装的结构示意图；
[0017] 图4为本实用新型应用于鼓型侧墙自动焊正装示意图；
[0018] 图5为本实用新型应用于鼓型侧墙自动焊反装示意图；
[0019] 图6为分度定位组件自由状态时的结构示意图；
[0020] 图7为分度定位组件定位支撑横梁时的结构示意图。
[0021] 附图标记含义如下：
[0022] 1 :工装基座；2 :导轨副；3 :支撑横梁；31 :手轮；32 :支撑轴；33 :第一连接件；34 : 分度定位组件；35 :转盘；36 :插轴；37 :插口；4 :气动压紧组件；41 :第一气缸；42 :压紧臂； 43 :连接臂；44 :第一顶杆；5 :气动拉挠组件；51 :第二气缸；52 :第二顶杆；53 :拉挠柱；54 : 固定板；55 :支撑杆；56 :连接板；6 :仿形尼龙块；7 :挠度定位组件；71 :定位柱；72 :丝杆； 8 :固定组件；81 :固定块；82 :插销；9 :缓冲装置。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
[0024] 如图1至图7所示，地铁侧墙自动焊柔性化工装，包括工装基座1及一副对称设 置于工装基座1上的导轨副2,导轨副2沿着工装基座1的长度方向设置，导轨副2上设有 若干组沿着导轨副2长度方向并列设置的行进机构，因此导轨副构成了该工装灵活运作的 基础，根据项目中侧墙单元的不同分布灵活调节行进机构的位置，使得该工装适合各种侧 墙单元分布的使用即该工装实现了柔性化。详细的，优选工装基座1的高度小于lm，这样 便于侧墙自动焊人员的操作；且选取的导轨副2必须具有足够的强度和刚度，能够承受生 产应用中综合作用力的大小，避免在使用中扭曲变形，影响工装使用，优先选用高强度钢制 作；对于行进机构运用的各部件必须做好防锈处理，同样需要采用强度和刚度较好的材料， 避免使用中扭曲变形，也易于后期保养。此外，为了保证支撑侧墙单元时的稳定性，使侧墙 单元的受力均匀，一般两组行进机构为一个支撑单元共同支撑同一个侧墙单元。
[0025] 进一步的，行进机构包括横跨设置于对称的导轨副2上的支撑横梁3、设置于支撑 横梁3端部的气动压紧组件4、设置于支撑横梁3 -侧的气动拉挠组件5,支撑横梁3与气 动拉挠组件5之间设有挠度定位组件7,利用导轨副2的滑动特性，支撑横梁3、气动压紧组 件4、气动拉挠组件5以及挠度定位组件7在工装基座1上灵活移动位置，根据实际项目的 需要进行调节，使得该工装适用于多个项目的侧墙组焊。
[0026] 具体的，支撑横梁3包括手轮31、随着手轮31转动而转动的支撑轴32及连接手 轮31与支撑轴32的第一连接件33,优选支撑轴32为方形体，因此，支撑轴32具有四个垂 直于导轨副2长度方向的侧面，四个侧面上均设有可拆卸的仿形尼龙块6,由于手轮31的转 动带动支撑轴32的转动，转动手轮31，支撑轴32的四个侧面进行快速切换，即支撑轴32侧 面上的仿形尼龙块6快速切换，因此该支撑横梁3可实现不同车型侧墙以及同一车型侧墙 正反装自动焊的快速切换；在支撑轴32旋转到合适的侧面后即旋转到需要运用到的仿形 尼龙块6的侧面后，需要对其进行固定才能稳定支撑侧墙单元，因此，第一连接件33上设有 设置于支撑轴32端部的分度定位组件34,分度定位组件34包括转盘35与插轴36,转盘35 上设有若干个与插轴36端部相适配的插口 37,转盘36与支撑轴32相连接，为了保证分度 定位组件34定位支撑横梁后支撑轴32的表面水平，将分度定位组件34的转盘36上设置 四个插口 37且插口 37将转盘36四等分，插口 37所在的平面与支撑轴32的侧面相平行， 因此，当插轴36插入位于侧面的插口 37时，位于上侧的插口 37对应的支撑轴32的侧面即 处于水平面的位置，从而起到有效支撑侧墙单元的作用。
[0027] 支撑横梁3端部的气动压紧组件4包括第一气缸41、压紧臂42及连接第一气缸 41与压紧臂42的连接臂43,连接臂43围绕第一连接件33上的圆轴旋转，第一气缸41的 端部固定在第一连接件33上，连接臂43的一端与第一气缸41的第一顶杆44相连接，连接 臂43的另一端与压紧臂42相连接，第一气缸41的第一顶杆44运动，带动连接臂43运动， 从而带动与连接臂43连接的压紧臂42运动，实现压紧操作。
[0028] 支撑横梁3 -侧的气动拉挠组件5包括第二气缸51、与第二气缸51的第二顶杆 52相连接的拉挠柱53以及活动支撑拉挠柱53的固定板54,支撑横梁3的一侧设有平行于 支撑轴32的支撑杆55,支撑杆55的两端分别与对称的导轨副2相连接，气动拉挠组件5的 第二气缸51固定在支撑杆55上，在第二气缸51的带动下，拉挠柱53在固定板54上移动， 顶紧侧墙单元与侧墙边梁，实现起挠，且拉挠柱53上设有可拆卸的仿形尼龙块6,实现不同 项目的拉挠以及快速切换。
[0029] 固定板54向支撑横梁3 -侧延伸出与第一连接件33相连接的连接板56,连接板 56上设有挠度定位组件7,即支撑横梁3、气动拉挠组件5与挠度定位组件7依次连接，三者 在导轨副2上的移动保持一致，挠度定位组件7包括定位柱71以及与定位柱71相连接的 丝杆72,丝杆72贯穿定位柱71，定位柱71上设有仿形尼龙块6,利用丝杆72改变定位柱 71的位置，配合可拆卸的仿形尼龙块6,实现不同项目的定位以及快速切换。
[0030] 在一副导轨副2上均设置气动拉挠组件5与挠度定位组件7,即支撑横梁3的两端 的同侧均设置气动拉挠组件5与挠度定位组件7,使用工装时，采取支撑横梁3 -端处的挠 度定位组件7定位侧墙边梁，支撑横梁3另一端处的气动拉挠组件5顶紧侧墙单元起挠的 方式，因此，在两条导轨副2上均设置气动拉挠组件5与挠度定位组件7,便于实际项目运用 中正反装的使用，且操作时导轨副2上的若干组行进机构同时启动，实现侧墙的整体起挠， 保证了准确一致性。
[0031] 行进机构到达设定位置后需要对其进行固定，因此，在行进机构的侧面还设有设 置在导轨副2上的固定组件8,固定组件8与行进机构相连接，固定组件8包括固定块81和 插销82,固定块81上设有第一穿孔，工装基座1上设有与第一穿孔相对应的第二穿孔，插销 82贯穿第一穿孔和第二穿孔，在行进机构到达项目设定的位置后，将插销82穿过第一穿孔 和第二穿孔将行进机构固定住。
[0032] 相邻的固定组件8之间设有缓冲装置9,缓冲装置9包括伸缩折叠式的缓冲部，缓 冲部由帆布制成，由于缓冲装置9采用可伸缩折叠形式的的帆布制作，对导轨副2起到良好 的防护作用。
[0033] 使用时，先将本实用新型的地铁侧墙自动焊柔性化工装旋转至反装状态，吊运侧 墙边梁、墙板单元落于该工装上，气动拉挠组件顶紧侧墙单元贴严挠度定位组件，同时气动 压紧组件压紧侧墙边梁及墙板单元贴胎。反面焊缝焊接完成后，吊运整体侧墙起胎，将工装 支撑横梁旋转至适应相应侧墙结构的工装正装状态，利用分度定位组件的插轴定位，保证 支撑横梁的支撑轴的支撑水平，侧墙部件落入工装，同样执行拉挠顶紧、气动压紧后，即可 进行正面焊缝满焊，完成侧墙自动焊组焊工序。
[0034] 若进行其他项目生产转化，仅需要根据实际情况做出相应转换即可。若侧墙整体 轮廓相同，仅需要通过在导轨副上移动行进机构至工艺指定位置，并通过固定组件进行固 定即可；若侧墙内外轮廓不同，通过支撑横梁的支撑轴旋转选取另外两面支撑模块作为项 目侧墙正反装支撑即可；若侧墙整体挠度工艺要求不同，本工装可采用手动旋转丝杆方式 快速调整挠度定位组件，以上工装转换提高了生产效率，降低了生产成本。
[0035] 本实用新型通用性强、可靠性好，结构简洁、效率高，维护简单，适合实际运用。
[0036] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技 术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和 润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 地铁侧墙自动焊柔性化工装，其特征在于：包括工装基座及一副对称设置于工装基 座上的导轨副，所述导轨副沿着工装基座的长度方向设置，所述导轨副上设有若干组沿着 导轨副长度方向并列设置的行进机构，所述行进机构包括横跨设置于对称的导轨副上的支 撑横梁、设置于支撑横梁端部的气动压紧组件、设置于支撑横梁一侧的气动拉挠组件，所述 支撑横梁与气动拉挠组件之间设有挠度定位组件。
2. 根据权利要求1所述的地铁侧墙自动焊柔性化工装，其特征在于：所述支撑横梁包 括手轮、随着手轮转动而转动的支撑轴及连接手轮与支撑轴的第一连接件，所述第一连接 件上设有设置于支撑轴端部的分度定位组件，所述分度定位组件包括转盘与插轴，所述转 盘上设有若干个与插轴端部相适配的插口，所述转盘与支撑轴相连接。
3. 根据权利要求2所述的地铁侧墙自动焊柔性化工装，其特征在于：所述支撑轴为方 形体，所述支撑轴上四个垂直于导轨副长度方向的侧面均设有可拆卸的仿形尼龙块。
4. 根据权利要求2所述的地铁侧墙自动焊柔性化工装，其特征在于：所述支撑横梁端 部的气动压紧组件包括第一气缸、压紧臂及连接第一气缸与压紧臂的连接臂，所述连接臂 围绕第一连接件上的圆轴旋转，所述第一气缸的端部固定在第一连接件上，所述连接臂的 一端与第一气缸的第一顶杆相连接，所述连接臂的另一端与压紧臂相连接。
5. 根据权利要求4所述的地铁侧墙自动焊柔性化工装，其特征在于：所述支撑横梁一 侧的气动拉挠组件包括第二气缸、与第二气缸的第二顶杆相连接的拉挠柱以及活动支撑拉 挠柱的固定板，所述拉挠柱上设有仿形尼龙块，所述支撑横梁的一侧设有平行于支撑轴的 支撑杆，所述支撑杆的两端分别与对称的导轨副相连接，所述气动拉挠组件的第二气缸固 定在支撑杆上。
6. 根据权利要求5所述的地铁侧墙自动焊柔性化工装，其特征在于：所述固定板向支 撑横梁一侧延伸出与第一连接件相连接的连接板，所述连接板上设有挠度定位组件，所述 挠度定位组件包括定位柱以及与定位柱相连接的丝杆，所述丝杆贯穿定位柱，所述定位柱 上设有仿形尼龙块。
7. 根据权利要求1所述的地铁侧墙自动焊柔性化工装，其特征在于：所述行进机构的 侧面还设有设置在导轨副上的定位组件，所述定位组件与行进机构相连接，所述定位组件 包括定位块和插销，所述定位块上设有第一穿孔，所述工装基座上设有与第一穿孔相对应 的第二穿孔，所述插销贯穿第一穿孔和第二穿孔。
8. 根据权利要求7所述的地铁侧墙自动焊柔性化工装，其特征在于：相邻的定位组件 之间设有缓冲装置，所述缓冲装置包括伸缩折叠式的缓冲部，所述缓冲部由帆布制成。
【文档编号】B23K37/00GK204018978SQ201420326668
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】丁洁琼, 陈江舟, 张勃, 彭剑, 李晓东 申请人:南京南车浦镇城轨车辆有限责任公司