一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，属于机械工程定位夹紧装置技术领域，装置包括翻转夹具装置和翻转提升装置；翻转夹具装置通过底架、支座支撑正反夹具，正反夹具上放置车体侧墙，并通过顶面夹紧装置对车体侧墙夹紧后进行焊接；焊接后需要翻转时，由翻转夹具装置夹持侧墙一端、翻转提升装置夹持侧墙另一端，由翻转提升装置的顶部夹爪装置夹紧并提升或下降，两者结合实现正反夹具和侧墙的共同翻转，正反面定位面集成在一个夹具体上，侧墙正面从底部翻转到顶部并实现在正反夹具上定位，提高了翻转的可靠性和高效性。

A kind of fixture for automatic turning over welding of side wall of high-speed train body

【技术实现步骤摘要】
一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置
本技术涉及一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，尤其是一种高速列车车体侧墙正反面焊接过程中对侧墙定位、夹紧及翻转一体的夹具，属于机械工程定位夹紧装置

技术介绍
侧墙是组成高速列车车体的关键部件，其焊接质量直接影响到高速列车的行车安全、使用寿命等重要问题。由于侧墙20多米长，在其焊接过程中需要在长度方向上布置多组焊接夹具，因此侧墙焊接质量直接受到焊接夹具的重要影响。目前，在高速列车车体侧墙在焊接中，通常采用两套夹具分别进行两面焊缝焊接，一面焊缝焊接完成后，利用天车等设备将侧墙整体转翻后放置到另一套夹具上进行另一面焊缝焊接。在侧墙翻转过程中，无夹具夹持，工作效率低，容易引起额外变形和焊缝开裂等质量问题，因此开发克服当前难题适用的侧墙焊接夹具装置变得十分必要。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置。本技术的技术方案如下：一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，包括翻转夹具装置和翻转提升装置；翻转夹具装置包括底架，底架用于为整个翻转夹具装置提供支撑，底架上设有两个支座，两个支座通过螺栓固定于底架上，支座之间设有正反夹具，正反夹具包括固定连接的固定块，固定块高低起伏按照车体侧墙的弧度而定，有根据侧墙正反面型面结构加工的定位面，固定块用于承担车体侧墙，侧墙焊接时正反面定位，支座一端设有电机，电机与正反夹具相连，电机用于控制正反夹具的翻转；正反夹具一端设有底部夹爪装置，底部夹爪装置用于夹紧车体侧墙；翻转提升装置包括顶升油缸和顶面夹紧装置，顶升油缸活塞端连接顶部提升移动装置，顶部提升移动装置包括竖直滑台、水平滑台、顶部夹爪装置，竖直滑台上设有滚珠丝杠A，水平滑台通过丝杠螺母A与滚珠丝杠A连接；水平滑台上设有滚珠丝杠B，顶部夹爪装置通过丝杠螺母B与滚珠丝杠B相连，顶部夹爪装置用于夹紧车体侧墙；顶面夹紧装置包括转角缸，转角缸一端连接设有竖直臂，竖直臂底部设有夹紧块，当车体侧墙就位后，由顶面夹紧装置对车体侧墙进行固定。转角缸活塞能够实现90°转动，在焊前侧墙放置和焊后侧墙取出过程中，转角缸活塞带动夹紧块转动到侧墙外侧，当侧墙焊接时，转角缸转动到侧墙上部，并收缩活塞实现顶面夹紧；竖直臂连接到转角缸活塞端部，处于垂直状态，下端部固连夹紧块，随转角缸活塞的伸长和收缩实现对侧墙顶面的松开和夹紧。翻转的时候底部夹爪装置夹紧侧墙的一侧端，侧墙另一侧端由翻转提升装置的顶部夹爪装置夹紧并提升或下降，两者结合实现正反夹具和侧墙的共同翻转，侧墙正面从底部翻转到顶部并实现在正反夹具上定位。顶升油缸活塞顶部连接顶部提升移动装置，在正反夹具翻转时，随着底部夹爪装置带动侧墙侧端升高和下降，顶升油缸通过活塞伸长带动顶部提升移动装置升高和下降，底部夹爪装置夹紧侧墙侧端从一边转移到另一边，实现侧墙翻转；顶面夹紧装置实现侧墙焊接时顶面夹紧。翻转夹具装置处于翻转提升装置下部，翻转夹具装置实现侧墙正反夹具翻转，并带动侧墙一侧端从一端移动到另一端，翻转提升装置提升和下降侧墙另一侧端，两者结合实现侧墙翻转、重定位和重夹紧。优选的，支座一端还设有涡轮减速机，电机通过联轴器A与涡轮减速机相连，涡轮减速机通过联轴器B与正反夹具转轴相连，正反夹具转轴一端通过轴承与支座相连，正反夹具转轴另一端通过轴承与另一个支座相连。进一步优选的，支座上设有水平支撑油缸，正反夹具侧面设有定位孔，水平支撑油缸活塞杆伸出后位于定位孔中。进一步优选的，水平支撑油缸的数量为四个，定位孔的数量为四个，对称分布于正反夹具的两端。在正反夹具处于水平状态侧墙焊接时，对应两端的四个水平支撑油缸的活塞伸长进入正反夹具两端面孔内，保证正反夹具水平稳定性。进一步优选的，正反夹具转轴上设有角度传感器。角度传感器用于测定并控制正反夹具水平角度。优选的，底部夹爪装置的数量为两个。夹取车体侧墙更加安全平稳。优选的，底部夹爪装置包括T型滑槽，T型滑槽内设有两个相对的底部夹爪，两个底部夹爪之间设有双头油缸，T型滑槽通过底部夹爪臂与正反夹具连接，T型滑槽通过连接销与底部夹爪臂连接。通过双头油缸活塞的伸长和收缩控制两侧两个底部夹爪距离的远近，实现对侧墙一侧端的松开和夹紧，在此过程中两个底部夹爪的底部在T型滑槽内移动；T型滑槽通过连接销与底部夹爪臂连接，可以绕连接销转动；通过双头油缸的伸缩使两个底部夹爪收紧或松开，夹取车体侧墙，正反夹具旋转时，夹着车体侧墙的底部夹爪绕正反夹具转动，使车体侧墙顺利翻转。优选的，翻转提升装置还包括侧面定位装置和油缸套，侧面定位装置包括侧面定位油缸，侧面定位油缸一端设有侧面定位块，油缸套设于顶升油缸侧壁上，侧面定位油缸设于油缸套内。侧面定位油缸活塞端部连接着侧面定位块，通过活塞伸长和收缩实现侧墙焊接时侧墙侧面定位和松开，通过侧面定位装置使车体侧墙翻转后进行侧面的定位。优选的，翻转提升装置还包括侧面压紧装置，侧面压紧装置包括压紧油缸，压紧油缸一端与侧面压紧块铰接，压紧油缸另一端通过连接臂与顶升油缸侧壁连接。通过压紧油缸活塞的伸长和收缩带动侧面压紧块运动，实现车体侧墙焊接时的侧面压紧。优选的，顶升油缸的数量为两个，顶升油缸与底架螺栓连接。方便更好的定位，两个顶升油缸和顶部提升移动装置形成龙门式结构。进一步优选的，每个顶升油缸侧壁上均设有上下两个油缸座，顶面夹紧装置设置于上下两个油缸座上。顶面夹紧装置在侧墙焊接时实现顶面夹紧。优选的，滚珠丝杠A顶端设有电机A，电机A通过联轴器A与滚珠丝杠A连接，滚珠丝杠A另一端通过轴承A与竖直滑台连接，滚珠丝杠A两侧设有滑轨A，丝杠螺母A在滑轨A内移动；滚珠丝杠B一侧设有电机B，电机B通过联轴器B与滚珠丝杠B连接，滚珠丝杠B另一侧通过轴承B与水平滑台连接，滚珠丝杠B两侧设有滑轨B，丝杠螺母B在滑轨B内移动；电机催动滚珠丝杠的转动，从而带动丝杠螺母直线移动。进一步优选的，电机A通过电机支架A与竖直滑台连接，电机B通过电机支架B与水平滑台连接。优选的，顶部夹爪装置包括T型滑槽，T型滑槽内设有两个相对的顶部夹爪，两个顶部夹爪之间设有双头油缸，T型滑槽通过顶部夹爪臂与丝杠螺母B相连。优选的，高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置还包括控制器，控制器用于控制翻转夹具装置的翻转和翻转提升装置的提升。设定程序代替人工操作。利用上述高速列车侧墙自动翻转焊接夹具装置工作时，步骤如下：(1)焊接前，顶面夹紧装置的转角缸向外侧转动90°，活塞竖直向上伸出，侧面定位油缸活塞伸出到指定的位置，侧面压紧块在压紧油缸的作用下往外侧旋转，将待焊接的侧墙各零件放置于正反夹具定位面上；(2)侧面压紧块在压紧油缸作用下回转，压紧侧墙的一侧，同时顶面夹紧装置的转角缸回转90°，活塞向下收缩，将侧墙顶面夹紧，进行侧墙反面焊接；(3)反面焊完后，顶面夹紧装置转角缸活塞向上伸出并转动90°移到外侧，侧面定位油缸活塞缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其特征在于，包括翻转夹具装置和翻转提升装置；/n翻转夹具装置包括底架，底架上设有两个支座，支座之间设有正反夹具，正反夹具包括固定连接的固定块，支座一端设有电机，电机与正反夹具相连，电机用于控制正反夹具的翻转；正反夹具一端设有底部夹爪装置，底部夹爪装置用于夹紧车体侧墙；/n翻转提升装置包括顶升油缸和顶面夹紧装置，顶升油缸活塞端连接顶部提升移动装置，顶部提升移动装置包括竖直滑台、水平滑台、顶部夹爪装置，竖直滑台上设有滚珠丝杠A，水平滑台通过丝杠螺母A与滚珠丝杠A连接；水平滑台上设有滚珠丝杠B，顶部夹爪装置通过丝杠螺母B与滚珠丝杠B相连，顶部夹爪装置用于夹紧车体侧墙；/n顶面夹紧装置包括转角缸，转角缸一端连接设有竖直臂，竖直臂底部设有夹紧块。/n

【技术特征摘要】
1.一种高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其特征在于，包括翻转夹具装置和翻转提升装置；
翻转夹具装置包括底架，底架上设有两个支座，支座之间设有正反夹具，正反夹具包括固定连接的固定块，支座一端设有电机，电机与正反夹具相连，电机用于控制正反夹具的翻转；正反夹具一端设有底部夹爪装置，底部夹爪装置用于夹紧车体侧墙；
翻转提升装置包括顶升油缸和顶面夹紧装置，顶升油缸活塞端连接顶部提升移动装置，顶部提升移动装置包括竖直滑台、水平滑台、顶部夹爪装置，竖直滑台上设有滚珠丝杠A，水平滑台通过丝杠螺母A与滚珠丝杠A连接；水平滑台上设有滚珠丝杠B，顶部夹爪装置通过丝杠螺母B与滚珠丝杠B相连，顶部夹爪装置用于夹紧车体侧墙；
顶面夹紧装置包括转角缸，转角缸一端连接设有竖直臂，竖直臂底部设有夹紧块。


2.根据权利要求1所述的高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其特征在于，支座一端还设有涡轮减速机，电机通过联轴器A与涡轮减速机相连，涡轮减速机通过联轴器B与正反夹具转轴相连，正反夹具转轴一端通过轴承与支座相连，正反夹具转轴另一端通过轴承与另一个支座相连。


3.根据权利要求2所述的高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其特征在于，正反夹具转轴上设有角度传感器。


4.根据权利要求1所述的高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其特征在于，支座上设有水平支撑油缸，正反夹具侧面设有定位孔，水平支撑油缸活塞杆伸出后位于定位孔中；
水平支撑油缸的数量为四个，定位孔的数量为四个，对称分布于正反夹具的两端。


5.根据权利要求1所述的高速列车车体侧墙自动翻转焊接夹具装置，其特征在于，底部夹爪装置包括T型滑槽，T型滑槽内设有两个相对的底部夹爪，两个底部夹爪之间设有双头油缸，T型滑槽通过底部夹爪臂与正反夹具连接，T...

【专利技术属性】
技术研发人员：于奎刚，潘龙叶，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：新型
国别省市：山东;37