花栏焊前装夹定位工装的制作方法

本实用新型涉及焊接辅助工装领域，特别涉及花栏焊前装夹定位工装。

背景技术：

车用花栏包括边框、与边框固定的横梁和竖杆，其中底部还设有瓦楞板，瓦楞板底部和左右两侧与边框焊接固定，顶部与横梁焊接固定，边框由四根边框杆焊接而成，边框杆两端有用于与相邻的边框杆对接的对接面，在车用花栏焊接时，需要对花栏的前后两侧焊接，通常将各零件定位拼装固定在变位机的定位工装上，通过自动化焊接设备对花栏进行焊接作业。在定位工装上拼装完成后，依靠人工使用夹具将各零部件夹紧固定，目前拼装和使用夹具夹紧步骤均需要人工完成。由于目前的焊接通常采用自动化焊接工艺，对拼装精度要求很高，如图5所示，要求边框的拼装固定后各边框杆100的对角101处对齐，定位工装上通常设置定位面对边框的垂直于对接面的侧面进行定位，但是实际拼装固定过程中，四根边框杆可能会存在不同程度的凹陷或者凸起，边框杆的侧面不平，边框侧面定位拼装至定位工装上后，如图6所示，四根边框杆100的对角处101无法对齐，尺寸偏差大，造成焊接质量差的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种花栏焊前装夹定位工装，以解决目前的花栏定位工装定位拼装完成后对齐效果较差造成焊接质量差的问题。

为实现上述目的，本实用新型的花栏焊前装夹定位工装技术方案为：花栏焊前装夹定位工装包括：

工装底座：用于支撑花栏；具有用于与花栏角一一对应支撑所对应花栏角的花栏角支撑区，

边框支撑件：设置在工装底座上，用于与边框杆支撑配合，工装底座通过边框支撑件支撑边框的边框杆，边框支撑件具有用于与边框杆支撑配合的支撑面，支撑面处于花栏角支撑区且均靠近边框杆的端部设置；

工装底座上还设有用于压紧边框杆使边框杆与支撑面紧配合的压紧件。

本实用新型的有益效果：本实用新型的花栏焊前装夹定位工装通过边框支撑件支撑边框杆，由于边框支撑件上的支撑面均设置在花栏角支撑区且均靠近边框杆的端部设置，而不是与整个边框杆的侧面接触，减小了边框杆变形对对角对齐的影响，提高了焊接质量，解决了目前的定位工装由于对边框的侧面进行定位装夹容易造成边框杆对角处不能对齐，进而造成焊接质量差的问题。

进一步的，至少一个边框支撑件为支撑立板，支撑立板通过其一个端面支撑边框杆。通过立板的端面支撑，能够减小与边框杆的解除面积，进一步提高装配精度。

进一步的，至少一个边框支撑件为支撑平板，支撑平板通过其板面支撑边框杆。支撑平板支撑稳定性高。

进一步的，支撑平板上集成有所述压紧件。结构紧凑，减小体积。

进一步的，压紧件设置多个，其中一个压紧件为用于压紧瓦楞板和处于瓦楞板相对两侧边框杆的压杆，所述压杆包括用于压紧瓦楞板中部的瓦楞板压紧部分和用于压紧瓦楞板折边通过瓦楞板折边对边框杆施压的边框杆压紧部分，工装底座上设有用于对压杆施加压力使压杆压紧边框杆的施压件。通过压杆压紧瓦楞板和边框杆，既保证了瓦楞板的稳定，同时实现边框杆的压紧，不需要另外设置压紧结构压紧瓦楞板，简化了工装的结构。

进一步的，所述压杆连接有铰接在工装底座上的摆臂，所述摆臂一端为铰接在工装底座上的铰接端，另一端为与施力件配合受压的受压端，与压杆连接的压杆连接部分处于受压端与铰接端之间。摆臂形成省力杠杆结构，保证压紧效果。

进一步的，所述摆臂设置两个且设置在压杆的两端，施压件为用于对摆臂施加压力的转角气缸。可以实现自动装夹。

进一步的，所述压杆外周面为回转面。无论压杆如何摆动，在与瓦楞板接触时，均能够保证压杆外周面始终与瓦楞板之间线接触，方便摆臂和压杆的安装。

附图说明

图1是本实用新型花栏焊前装夹定位工装具体实施例1中花栏的结构示意图；

图2是本实用新型花栏焊前装夹定位工装具体实施例1中花栏焊前装夹定位工装的结构示意图；

图3是本实用新型花栏焊前装夹定位工装具体实施例1中花栏焊前装夹定位工装的俯视图；

图4是本实用新型花栏焊前装夹定位工装具体实施例1中花栏装夹至定位工装上后的状态图；

图5是现有技术中边框杆对齐时状态图；

图6是现有技术中边框杆未对齐时状态图；

图7是本实用新型花栏焊前装夹工装具体实施例2中花栏焊前装夹工装的结构示意图；

图中：1、花栏；11、瓦楞板；111、瓦楞板折边；12、瓦楞板固定杆；13、底部边框杆；14、顶部边框杆；15、左侧边框杆；16、右侧边框杆；17、竖撑杆；2、工装底座；21、花栏角支撑区；31、支撑平板；32、支撑立板；4、竖撑杆支撑件；41、定位槽；5、横杆支撑件；6、瓦楞板固定杆支撑件；71、转角气缸；72、压杆；721、瓦楞板压紧部分；722、边框杆压紧部分；73、摆臂；731、铰接端；732、受压端；74、摆臂转角气缸；81、压紧气缸；811、底部压紧气缸；812、右侧压紧气缸；821、顶部定位板；822、左侧定位板；83、竖撑杆压紧气缸；9、支撑角钢；91、固定板；92、支撑板；100、边框杆；101、对角。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的花栏焊前装夹定位工装的具体实施例1，为了方便理解，首先对本实施例中适用的花栏进行介绍，如图1所示，花栏1包括边框、瓦楞板11、固定在瓦楞板11上侧的瓦楞板固定杆12，边框包括四个边框杆，四个边框杆分别为底部边框杆13、顶部边框杆14、左侧边框杆15和右侧边框杆16，其中底部边框杆13、左侧边框杆15和右侧边框杆16与瓦楞板11的瓦楞板折边111焊接固定，左侧边框杆15和右侧边框杆16之间还固定有处于瓦楞板固定杆12上侧的横杆18，横杆18与顶部边框杆14、横杆18与瓦楞板固定杆12之间均焊接固定有六根竖撑杆17，上述方位描述是以花栏1实际使用时状态为基准，实际焊装时，花栏1装夹至变位机上，方位可以变化，因此对花栏1的方位限定并不是相对于装夹定位工装的位置而言。其他实施例中，适用的花栏也可以是其他类型，比如没有瓦楞板的花栏等。

如图2、图3和图4所示，花栏焊前装夹定位工装包括用于固定在变位机上的工装底座2，工装底座2用于支撑花栏1，花栏1的各零部件均定位装夹在工装底座2上。工装底座具有用于与花栏角一一对应用于支撑所对应花栏角的花栏角支撑区21，工装底座2上焊接固定有边框支撑件、竖撑杆支撑件4、横杆支撑件5和瓦楞板固定杆支撑件6，边框支撑件具有用于与边框杆支撑配合的支撑面，其中边框支撑件的支撑面均设置在花栏角支撑区21内。其他实施例中，只要保证边框支撑件上用于支撑边框杆的支撑面处于花栏角支撑区内即可，比如一个边框杆可以由同一个边框支撑件上的两个支撑面支撑，两个支撑面分别处于两个花栏角支撑区内。

边框支撑件设置有多个，均靠近边框杆的端部设置用于支撑边框杆的端部，其中一个边框杆对应两个边框支撑件。由于边框杆通常会出现不同程度的变形，直接通过边框杆的整个侧面与工装底座2定位势必会造成边框杆端部的翘起，难以保证边框杆对角处对齐，边框支撑件靠近边框杆的端部设置，能够尽可能减小边框杆自身形变的影响，使相邻的边框杆的对角处对齐，保证焊接的精度。

其中支撑底部边框杆13的边框支撑件为支撑平板31，支撑平板31通过其板面支撑底部边框杆13，支撑平板31上支撑底部边框杆13的支撑部分外侧集成有用于压紧底部边框杆13的转角气缸71，采用转角气缸压紧的形式可以实现自动化装夹，提高装夹效率，将转角气缸71集成在支撑平板上，能够提高安装效率。本实施例中工装底座2上设有两个支撑平板31，两个支撑平板31分别靠近底部边框杆13的两端设置。

支撑其余边框杆的支撑件均采用支撑立板的形式，支撑立板32通过其一个端面支撑边框杆，立板可以减小与边框杆的接触面积，以尽可能减小边框杆变形对边框杆对角处拼接精度的影响。其中顶部边框杆14通过两个转角气缸71压紧，左侧边框杆15和右侧边框杆16之间由于设置有瓦楞板11，工装底座2上配置有压杆72，压杆72用于压紧瓦楞板11和处于瓦楞板11左右两侧的边框杆，即压杆72压紧左侧边框杆15和右侧边框杆16，压杆72包括用于压紧瓦楞板11中部的瓦楞板压紧部分721和用于压紧瓦楞板折边111通过瓦楞板折边111对边框杆施压的边框杆压紧部分722，本实施例中，压杆72外周面为回转面，压杆72与瓦楞板11线接触，相比方形压杆时需要考虑摆臂73的摆动角度设计，采用回转面方便摆臂73和压杆72的安装，简化安装结构。其他实施例中，压杆外周面也可以设置成方形、椭圆形等。其他实施例中，也可以采用转角气缸直接压紧瓦楞板，此时需要增大气缸压头的旋转半径，以使压头压紧在瓦楞板上。其他实施例中，摆臂也可以设置一个，通过单个摆臂带动压杆活动。

边框杆压紧部分722和瓦楞板压紧部分721的外周面均为圆柱面，边框杆压紧部分722外周面的半径小于瓦楞板压紧部分外周面的半径，以适应瓦楞板侧面中部与边框杆侧面之间的高度差。

本实施例中，压杆72通过压紧瓦楞板11对边框杆施压，其他实施例中，压杆也可以直接作用在左侧边框杆和右侧边框杆上。压杆72两端均设置有摆臂73，摆臂73一端为铰接在工装底座2上的铰接端731，摆臂73的中部与压杆72连接，带动压杆72摆动，摆臂73的另一端为受压端732，工装底座2上设有对摆臂73的受压端732施加压力的摆臂转角气缸74，通过摆臂转角气缸74对摆臂73施力，能够实现自动化操作，提高装夹效率。摆臂73上与压杆72连接的压杆连接部分处于铰接端731与受压端732之间，使得摆臂73形成省力杠杆结构，降低摆臂转角气缸74的要求，同时保证压紧效果。其他实施例中，边框支撑件也可以是支撑块、支撑杆等其他类型的支撑件，当然，底部边框杆对应的边框支撑件也可以是支撑立板，其余边框杆的边框支撑件也可以是支撑平板。其他实施例中，一个边框杆对应的边框支撑件的数量也可以根据需要进行调整，比如可以是三个以上，设置三个时，其中两个靠近一端部，另一个靠近另外一端，设置其他数量时，需要满足支撑同一个边框杆的支撑件均靠近边框杆的端部设置，其中两个边框支撑件分别靠近边框杆两端设置。其他实施例中，压杆也可以是上下导向活动装配在工装底座上，安装瓦楞板将压杆拆下，放入瓦楞板厚将压杆装上，然后启动转角气缸对压杆直接施压。本实施例中的摆臂转角气缸构成对压杆施加压力的施压件，其他实施例中，也可以通过卡在工装底座上的机械夹具对压杆施加压力，此时施压件为机械夹具。本实施例中对边框杆压紧的转角气缸构成压紧件，其他实施例中，也可以采用机械夹具对边框杆夹紧。

为了保证花栏1中各边框杆与其余零部件的相对位置，工装底座2上固定有使相邻边框杆相互压紧配合的压紧气缸81和定位板82，压紧气缸81的施力方向与边框支撑件的受力方向垂直。压紧气缸81与定位板82相对设置，压紧气缸81和定位板82分别与相对的两个边框杆配合，压紧气缸81对其中一个边框杆施加压力，定位板82对另一个边框杆定位。本实施例中，相对两个边框杆对应两组压紧气缸81和定位板82，保证压紧效果。本实施例中，底部边框杆13和顶部边框杆14相对设置，工装底座2上设有对底部边框杆13施加压力的底部压紧气缸811，顶部设有对顶部边框杆14定位的顶部定位板821，通过底部压紧气缸811对底部边框杆13施加压力后，边框与边框内的各部件在底部压紧气缸811施力方向上压紧。

同理，左侧边框杆15和右侧边框杆16相对设置，工装底座2上设置有对右侧边框杆16施加压力的右侧压紧气缸812，工装底座2上设有对左侧边框杆15定位的左侧定位板822，通过右侧压紧气缸812对右侧边框杆16施加压力后，边框与边框内各部件在左侧压紧气缸812施力方向上压紧。

竖撑杆支撑件4为固定在工装底座2上的支撑立板32，支撑立板32上设置有供竖撑杆17卡入的定位槽41。支撑立板32设置多个，一个竖撑杆17对应两个支撑立板32，工装底座2上还设有压紧竖撑杆17的竖撑杆压紧气缸83，竖撑杆压紧气缸83的施力方向垂直于竖撑杆17延伸方向并垂直于边框支撑件的受力方向，使竖撑杆17与卡槽的槽壁压紧配合。

横杆支撑件5为固定在工装底座2上的立板，横杆18的两端抵顶在边框杆上，上下两侧面与竖撑杆17抵顶，因此，在拼装时只需要对横杆18设置支撑即可。瓦楞板固定杆支撑件6为固定在工装底座2上的平板，瓦楞板固定杆12的两端抵顶在边框杆上，上下两侧面分别与瓦楞板11和竖撑杆17抵顶，同样不需要设置气缸压紧。

本实施例中，工装底座2上还设有用于支撑瓦楞板11的支撑角钢9，支撑角钢9包括相互垂直的固定板91和支撑板92，支撑板92上设有支撑瓦楞板11的支撑平面。支撑角钢9沿压杆72延伸方向上并排设置多个，工装底座2包括沿压杆72延伸方向延伸的支撑梁，支撑角钢9通过固定板91固定在支撑梁的两侧面上。

本实施例中涉及的压紧气缸81采用32气缸。

花栏焊前装夹定位工装在装夹花栏1时，按照先上后下，先右后左的安装顺序，其中上下左右是对花栏1使用状态的方向描述，即先放边框杆，再依次放上层的竖撑杆17、横杆18、下层的竖撑杆17、瓦楞板固定杆12和瓦楞板11，然后人工将压杆72翻转至瓦楞板11上，启动压紧气缸81和转角气缸71，完成花栏1的焊前装夹。

本实用新型的花栏焊前装夹工装的具体实施例2，本实施例与上述实施例1的区别仅在于：如图7所示，支撑横梁2022的两侧设置两个长条形的支撑角钢209，简化结构，方便安装。