一種車架的焊接工裝及焊接的方法與流程

本發(fā)明涉及車架的焊接工裝和利用工裝對車架進行焊接的方法。

背景技術(shù)：

車架是車的核心部件之一，目前的車架基本上都是通過焊接形成，因此，對車架的焊接質(zhì)量的好壞直接影響車的質(zhì)量已經(jīng)其他各部件的安裝。

現(xiàn)有的車架焊接基本上借助工裝來實現(xiàn)定位焊接，如在中國專利申請?zhí)枮?01010582989.3的專利文獻中公開了一種新型多車型車架柔性翻轉(zhuǎn)夾具，自動翻轉(zhuǎn)裝置支架上固定連接有支座和軸承座，翻轉(zhuǎn)軸一端通過支座和軸承座與驅(qū)動電機連接，另一端與翻轉(zhuǎn)框架連接；自動隨動翻轉(zhuǎn)裝置的隨動支架上固定隨動軸承座、隨動支座和止退輪，隨動旋轉(zhuǎn)軸與翻轉(zhuǎn)框架連接；翻轉(zhuǎn)框架上固定有頂緊機構(gòu)和支撐裝置，支撐裝置均勻?qū)ΨQ布置在翻轉(zhuǎn)框架上，支撐裝置一端與翻轉(zhuǎn)框架連接，另一端與車架橫梁接觸；頂緊機構(gòu)左右交叉布置在翻轉(zhuǎn)框架上；其中頂緊機構(gòu)由壓頭、頂緊支座、襯套、絲杠和限位螺母組成，頂緊支座一端固定在翻轉(zhuǎn)框架上，另一端設(shè)有襯套，襯套上連接有絲杠，絲杠的一端與壓頭連接，另一端連接限位螺母。其實現(xiàn)了多車型車架焊接過程的全自動化；降低工人的勞動強度；翻轉(zhuǎn)角度準確、可靠；并且提高了翻轉(zhuǎn)裝置的可靠性和安全性，但是其不能對同一車架的不同零部件進行裝配焊接。

在中國專利申請?zhí)枮?01410423199.9的專利文獻中公開了一種后車架焊接加工的輔助施工方法，包括以下步驟：（A）先將裝置水平固定，聯(lián)軸器一端連接電機，另一端通過交流接觸器連接轉(zhuǎn)軸；（B）轉(zhuǎn)軸與第一轉(zhuǎn)動板活動連接后，后車架通過定位夾緊裝置和固定盤定位夾緊，工作人員即可對后車架進行焊接加工；（C）當(dāng)后車架焊接部位改變，需要旋轉(zhuǎn)翻身架時，打開電機，電機帶動翻身架轉(zhuǎn)動，當(dāng)翻身架處于合適位置時停止，此時工作人員即可對后車架進行焊接，工作人員通過后車架的翻轉(zhuǎn)來完成不同部位的焊接；本發(fā)明設(shè)計的一種后車架焊接加工的輔助施工方法，不僅結(jié)構(gòu)合理，而且夾緊定位效果好，可方便工作人員進行焊接作業(yè)，安全高。但是其不能對同一車架的不同零部件進行裝配焊接。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種車架的焊接工裝及焊接的方法，利用本發(fā)明的焊接工裝和焊接的方法，不僅能適用于單縱梁的焊接，而且適用于車架的焊接。

為達到上述目的，一種車架的焊接工裝，包括第一旋轉(zhuǎn)定位裝置和第二旋轉(zhuǎn)定位裝置；所述的第一旋轉(zhuǎn)定位裝置包括第一連接盤、第一支承座、第一限位板、第一連接耳、第一螺桿、第一壓塊和第一螺母；所述的第一支承座包括第一座體和第一支承板，第一座體的一端連接在第一連接盤上，從第一連接盤到遠離第一連接盤，第一座體的上表面向下傾斜延伸后水平延伸，第一支承板固定在第一座體的上表面上，第一支承板從第一連接盤一端開始向下斜向延伸后水平延伸；在第一支承板的傾斜面上固定有定位座，所述的定位座包括定位支承板和固定在定位支承板上的定位板，定位板與第一連接盤平行；在第一支承座遠離第一連接盤的一端固定有兩第一限位板，兩第一限位板之間形成有第一限位槽，所述的第一限位板包括第一限位板體和自第一限位板體的外側(cè)向外延伸的第一支承限位板；在第一限位板上位于第一限位槽的兩側(cè)分別固定有第一連接耳；在第一連接耳上穿過有第一螺桿，在第一螺桿上設(shè)有與第一連接耳作用的第一螺母，在所有第一螺桿的上端穿過有第一壓塊，在第一壓塊上設(shè)有與第一壓塊作用的第一螺母；所述的第二旋轉(zhuǎn)定位裝置包括第二連接盤、第二支承座、第二限位板、第二連接耳、第二螺桿、第二壓塊和第二螺母；所述的第二支承座包括第二座體和第二支承板，第二座體的一端連接在第二連接盤上，從第二連接盤到遠離第二連接盤，第二座體的上表面向下傾斜延伸后水平延伸，第二支承板固定在第二座體的上表面上，第二支承板從第二連接盤一端開始向下斜向延伸后水平延伸；在第二支承座遠離第二連接盤的一端固定有兩第二限位板，兩第二限位板之間形成有第二限位槽，所述的第二限位板包括第二限位板體和自第二限位板體的外側(cè)向外延伸的第二支承限位板；在第二限位板上位于第二限位槽的兩側(cè)分別固定有第二連接耳；在第二連接耳上穿過有第二螺桿，在第二螺桿上設(shè)有與第二連接耳作用的第二螺母，在所有第二螺桿的上端穿過有第二壓塊，在第二壓塊上設(shè)有與第二壓塊作用的第二螺母。

利用所述的車架的焊接工裝對車架進行焊接的方法，其特征在于：先焊接單縱梁然后焊接車架；

（1）焊接單縱梁的方法為：單縱梁包括底板、側(cè)板、蓋板和端板，松開與第一壓塊作用的第一螺母，將第一壓塊拆卸掉，松開與第二壓塊作用的第二螺母，將第二壓塊拆卸掉；然后將底板的兩端分別卡置到第一限位槽和第二限位槽內(nèi)，將側(cè)板的兩端分別放入到第一限位槽和第二限位槽內(nèi)，同時讓側(cè)板的一端的側(cè)面與第一限位板接觸，讓側(cè)板的另一端的側(cè)面與第二限位板接觸，然后將蓋板蓋在側(cè)板上，并讓蓋板的兩端分別卡置到第一限位槽和第二限位槽內(nèi)，在由底板、側(cè)板和蓋板組成的框架梁的其中一端面上放置端板，并通過定位板對端板進行縱向定位，由底板、側(cè)板和蓋板組成的框架梁的另一端由第二支承板的斜面與水平面形成的彎折部進行縱向定位，接著，將第一壓塊安裝到第一螺桿上，并通過第一螺母鎖緊讓第一壓塊與蓋板接觸，將第二壓塊安裝到第二螺桿上，并通過第二螺母鎖緊讓第二壓塊與蓋板接觸；在第一連接盤和第二連接盤上安裝驅(qū)動機構(gòu)，通過驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動第一連接盤和第二連接盤旋轉(zhuǎn)，從而帶動單縱梁旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)焊接；

（2）焊接車架，其具體的方法為：在同一側(cè)的第一支承限位板和第二支承限位板上放置步驟（1）焊接好的單縱梁，在兩單縱梁之間通過點焊焊接橫梁和龍門，同時在單縱梁上通過點焊焊接連接耳；利用第一支承板的斜面與水平面形成的彎折部和第二支承板的斜面與水平面形成的彎折部對車架進行縱向限位；將第一壓塊安裝到第一螺桿上，并通過第一螺母鎖緊讓第一壓塊與單縱梁接觸，將第二壓塊安裝到第二螺桿上，并通過第二螺母鎖緊讓第二壓塊與單縱梁接觸；在第一連接盤和第二連接盤上安裝驅(qū)動機構(gòu)，通過驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動第一連接盤和第二連接盤旋轉(zhuǎn)，從而帶動車架旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)焊接。

上述焊接工裝和焊接方法，利用同一焊接工裝能對單縱梁進行定位焊接，也能對車架進行定位焊接，因此，同一焊接工裝的用途更廣。在焊接單縱梁時，利用第一支承板、第二支承板、定位板、第一限位板、第二限位板、第一壓塊和第二壓塊實現(xiàn)對單縱梁的自由度限制，并且，單縱梁的一端是通過第一支承板的彎折部來進行縱向限位，因此，定位結(jié)構(gòu)簡單，定位的可靠性好，由于采用第一螺桿、第一壓塊、第二螺桿和第二壓塊來壓緊蓋板，因此，單縱梁的安裝和拆卸方便、快捷。在焊接車架時，利用第一支承限位板、支承限位板、第一壓塊和第二壓塊實現(xiàn)對單縱梁的自由度限制，并且，車架的兩端是通過第一支承板和第二支承板的彎折部來進行縱向限位，不需要另外設(shè)置縱向限位裝置，因此，定位結(jié)構(gòu)簡單，定位的可靠性好，由于采用第一螺桿、第一壓塊、第二螺桿和第二壓塊來壓緊蓋板，因此，車架的安裝和拆卸方便、快捷。

進一步的，在第一限位板與第一支承板之間焊接有第一筋板，在第二限位板與第二支承板之間焊接有第二筋板。以提高第一限位板和第二限位的強度。

進一步的，在第一壓塊的下表面兩端焊接有第一限位塊，第一限位塊的內(nèi)側(cè)下端為第一斜面；在第二壓塊的下表面兩端焊接有第二限位塊，第二限位塊的內(nèi)側(cè)下端為第二斜面；在焊接時，通過第一限位塊和第二限位塊進行橫向限位，產(chǎn)生了一相向的力，這樣，對單縱梁和車架的夾持更加的可靠，使得定位精度高。

進一步的，第一座體的底面自第一連接盤的一端向另一端斜向上延伸；第二座體的底面自第二連接盤的一端向另一端斜向上延伸。采用該結(jié)構(gòu)，讓第一座體與第一連接盤的連接面積大，從而提高連接強度，同時讓第二座體與第二連接盤的連接面積大，從而提高連接強度。

進一步的，在第一限位板上位于第一限位槽的兩側(cè)分別固定有一個以上上下排列的第一固定螺母，第一固定螺母上嚙合有水平設(shè)置的第一調(diào)節(jié)螺桿，第一調(diào)節(jié)螺桿靠近第一限位槽的一端固定有第一壓頭；在第二限位板上位于第二限位槽的兩側(cè)分別固定有一個以上上下排列的第二固定螺母，第二固定螺母上嚙合有水平設(shè)置的第二調(diào)節(jié)螺桿，第二調(diào)節(jié)螺桿靠近第二限位槽的一端固定有第二壓頭；在對單縱梁進行焊接時，通過第一壓頭和第二壓頭壓緊側(cè)板，實現(xiàn)對側(cè)板更加均勻的側(cè)壓力，對側(cè)板的定位更加的可靠和精確。

附圖說明

圖1為焊接車架時的示意圖。

圖2為焊接車架時的俯視圖。

圖3為焊接車架時的側(cè)視圖。

圖4為第一旋轉(zhuǎn)定位裝置的主視圖。

圖5為第一旋轉(zhuǎn)定位裝置的俯視圖。

圖6為第一旋轉(zhuǎn)定位裝置的左視圖。

圖7為第一旋轉(zhuǎn)定位裝置的右視圖。

圖8為第一旋轉(zhuǎn)定位裝置圖5中A-A剖視圖。

圖9為第二旋轉(zhuǎn)定位裝置的主視圖。

圖10為第二旋轉(zhuǎn)定位裝置的俯視圖。

圖11為第二旋轉(zhuǎn)定位裝置的左視圖。

圖12為第二旋轉(zhuǎn)定位裝置的右視圖。

圖13為第二旋轉(zhuǎn)定位裝置圖10中B-B剖視圖。

圖14為焊接單縱梁的示意圖。

圖15為設(shè)置有第一固定螺母、第一調(diào)節(jié)螺桿和第一壓頭的示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行進一步詳細說明。

如圖1至圖3所示，一種車架的焊接工裝包括第一旋轉(zhuǎn)定位裝置1和第二旋轉(zhuǎn)定位裝置2。

如圖4至圖8所示，所述的第一旋轉(zhuǎn)定位裝置1包括第一連接盤11、第一支承座12、第一限位板13、第一連接耳14、第一螺桿15、第一壓塊16和第一螺母17。

第一連接盤11上設(shè)有第一安裝孔111，用于與驅(qū)動機構(gòu)連接，在本實施例中，驅(qū)動機構(gòu)為機架和安裝在機架上的電機，電機的輸出軸上固定有連接板，螺栓穿過連接板和第一安裝孔111將第一連接盤和連接板固定在一起。

所述的第一支承座12包括第一座體121和第一支承板122，第一座體121的一端連接在第一連接盤11上，第一座體121的底面自第一連接盤11的一端向另一端斜向上延伸，這樣，靠近第一連接盤11的第一座體121的面積大，可提高第一座體121與第一連接盤11的連接強度。從第一連接盤11到遠離第一連接盤11的方向，第一座體121的上表面向下傾斜延伸后水平延伸，第一支承板122固定在第一座體121的上表面上，第一支承板122從第一連接盤一端開始向下斜向延伸后水平延伸。

在第一支承板122的傾斜面上固定有定位座18，所述的定位座18包括定位支承板181和固定在定位支承板181上的定位板182，定位支承板181縱向設(shè)置，定位板182橫向設(shè)置，定位板182與第一連接盤11平行；在本發(fā)明中，參見圖2，X軸方向為縱向方向，Y軸方向為橫向方。

在第一支承座12遠離第一連接盤11的一端固定有兩個第一限位板13，兩個第一限位板13之間形成有第一限位槽130。所述的第一限位板13包括第一限位板體131和自第一限位板體131的外側(cè)向外延伸的第一支承限位板132，第一限位板體131靠近第一限位槽的上端部設(shè)有倒角，便于單縱梁的底板、側(cè)板和蓋板卡入到第一限位槽內(nèi)。

在第一限位板13上位于第一限位槽的兩側(cè)分別固定有第一連接耳14，第一連接耳的截面呈倒U型。在第一連接耳14上穿過有第一螺桿15，在第一螺桿15上設(shè)有與第一連接耳作用的第一螺母，具體來說，第一螺桿14設(shè)置有兩根，與第一連接耳作用的第一螺母位于U型截面內(nèi)，在所有第一螺桿14的上端穿過有第一壓塊16，在第一壓塊16上設(shè)有與第一壓塊16作用的第一螺母17，具體來說，第一螺母17位于第一壓塊的上方且與第一壓塊作用。

如圖3所示，在第一壓塊16的下表面兩端焊接有第一限位塊161，第一限位塊161的內(nèi)側(cè)下端為第一斜面162。

如圖9至圖13所示，所述的第二旋轉(zhuǎn)定位裝置2包括第二連接盤21、第二支承座22、第二限位板23、第二連接耳24、第二螺桿25、第二壓塊26和第二螺母27。

第二連接盤21上設(shè)有第二安裝孔211，用于與驅(qū)動機構(gòu)連接，在本實施例中，驅(qū)動機構(gòu)為機架和安裝在機架上的電機，電機的輸出軸上固定有連接板，螺栓穿過連接板和第二安裝孔211將第二連接盤和連接板固定在一起。當(dāng)然，第二連接盤也僅僅與連接板連接，在連接板上安裝有軸承，軸承由支架支承。

所述的第二支承座22包括第二座體221和第二支承板222，第二座體221的一端連接在第二連接盤21上，第二座體221的底面自第二連接盤21的一端向另一端斜向上延伸，這樣，靠近第二連接盤21的第二座體221的面積大，可提高第二座體221與第二連接盤21的連接強度；從第二連接盤21到遠離第二連接盤21的方向， 第二座體221的上表面向下傾斜延伸后水平延伸，第二支承板222固定在第二座體221的上表面上，第二支承板222從第二連接盤21一端開始向下斜向延伸后水平延伸。

在第二支承座22遠離第二連接盤21的一端固定有兩第二限位板23，兩第二限位板23之間形成有第二限位槽230。

所述的第二限位板23包括第二限位板體231和自第二限位板體231的外側(cè)向外延伸的第二支承限位板232，第二限位板體231的內(nèi)側(cè)上端設(shè)有倒角，便于單縱梁的底板、側(cè)板和蓋板安裝。

在第二限位板232上位于第二限位槽230的兩側(cè)分別固定有第二連接耳24；第二連接耳的截面呈倒U型。在第二連接耳24上穿過有第二螺桿25，在第二螺桿25上設(shè)有與第二連接耳作用的第二螺母27，具體來說，第二螺桿24設(shè)置有兩根，與第二連接耳作用的第二螺母位于U型截面內(nèi)，在所有第二螺桿25的上端穿過有第二壓塊26，在第二壓塊26上設(shè)有與第二壓塊26作用的第二螺母27，具體來說，第二螺母27位于第二壓塊的上方且與第二壓塊作用。

在第二壓塊的下表面兩端焊接有第二限位塊，第二限位塊的內(nèi)側(cè)下端為第二斜面。

如圖15所示，在第一限位板13上位于第一限位槽的兩側(cè)分別固定有一個以上上下排列的第一固定螺母41，第一固定螺母41上嚙合有水平設(shè)置的第一調(diào)節(jié)螺桿42，第一調(diào)節(jié)螺桿42靠近第一限位槽的一端固定有第一壓頭43；在第二限位板上位于第二限位槽的兩側(cè)分別固定有一個以上上下排列的第二固定螺母，第二固定螺母上嚙合有水平設(shè)置的第二調(diào)節(jié)螺桿，第二調(diào)節(jié)螺桿靠近第二限位槽的一端固定有第二壓頭。

利用所述的車架的焊接工裝對車架進行焊接的方法為先焊接單縱梁然后焊接車架。

（1）如圖14和圖15所示，焊接單縱梁的方法為：單縱梁3包括底板31、側(cè)板32、蓋板33和端板34，松開與第一壓塊作用的第一螺母17，將第一壓塊16拆卸掉，松開與第二壓塊作用的第二螺母17，將第二壓塊26拆卸掉；然后將底板31的兩端分別卡置到第一限位槽130和第二限位槽230內(nèi)，將側(cè)板32的兩端分別放入到第一限位槽130和第二限位槽230內(nèi)，同時讓側(cè)板32的一端的側(cè)面與第一限位板接觸，讓側(cè)板的另一端的側(cè)面與第二限位板接觸，然后將蓋板33蓋在側(cè)板上，并讓蓋板33的兩端分別卡置到第一限位槽130和第二限位槽1、230內(nèi)，在由底板、側(cè)板和蓋板組成的框架梁的其中一端面上放置端板34，并通過定位板182對端板進行縱向定位，由底板、側(cè)板和蓋板組成的框架梁的另一端由第二支承板的斜面與水平面形成的彎折部進行縱向定位，接著，將第一壓塊16安裝到第一螺桿15上，并通過第一螺母17鎖緊讓第一壓塊16與蓋板33接觸，將第二壓塊26安裝到第二螺桿25上，并通過第二螺母27鎖緊讓第二壓塊與蓋板接觸；通過旋轉(zhuǎn)第一和第二調(diào)節(jié)螺桿，讓第一壓頭和第二壓頭壓緊側(cè)板，實現(xiàn)對側(cè)板更加均勻的側(cè)壓力，對側(cè)板的定位更加的可靠和精確。然后在第一連接盤和第二連接盤上安裝驅(qū)動機構(gòu)，通過驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動第一連接盤和第二連接盤旋轉(zhuǎn)，從而帶動單縱梁旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)焊接。

（2）如圖1至圖3所示，焊接車架，其具體的方法為：在同一側(cè)的第一支承限位板132和第二支承限位板232上放置步驟（1）焊接好的單縱梁61，在兩單縱梁61之間通過點焊焊接橫梁62和龍門63，同時在單縱梁上通過點焊焊接連接耳；利用第一支承板122的斜面與水平面形成的彎折部和第二支承板222的斜面與水平面形成的彎折部對車架進行縱向限位；將第一壓塊16安裝到第一螺桿15上，并通過第一螺母17鎖緊讓第一壓塊16與單縱梁接觸，將第二壓塊26安裝到第二螺桿25上，并通過第二螺母鎖緊讓第二壓塊26與單縱梁接觸；當(dāng)?shù)谝粔簤K和第二壓塊安裝好后，通過第一限位塊和第二限位塊進行橫向限位，產(chǎn)生了一相向的力，這樣，對單縱梁和車架的夾持更加的可靠，使得定位精度高。在第一連接盤11和第二連接盤21上安裝驅(qū)動機構(gòu)，通過驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動第一連接盤和第二連接盤旋轉(zhuǎn)，從而帶動車架旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)焊接。

上述焊接工裝和焊接方法，利用同一焊接工裝能對單縱梁進行定位焊接，也能對車架進行定位焊接，因此，同一焊接工裝的用途更廣。在焊接單縱梁時，利用第一支承板、第二支承板、定位板、第一限位板、第二限位板、第一壓塊和第二壓塊實現(xiàn)對單縱梁的自由度限制，并且，單縱梁的一端是通過第一支承板的彎折部來進行縱向限位，因此，定位結(jié)構(gòu)簡單，定位的可靠性好，由于采用第一螺桿、第一壓塊、第二螺桿和第二壓塊來壓緊蓋板，因此，單縱梁的安裝和拆卸方便、快捷。在焊接車架時，利用第一支承限位板、支承限位板、第一壓塊和第二壓塊實現(xiàn)對單縱梁的自由度限制，并且，車架的兩端是通過第一支承板和第二支承板的彎折部來進行縱向限位，不需要另外設(shè)置縱向限位裝置，因此，定位結(jié)構(gòu)簡單，定位的可靠性好，由于采用第一螺桿、第一壓塊、第二螺桿和第二壓塊來壓緊蓋板，因此，車架的安裝和拆卸方便、快捷。