CN109794719A - 一种伸缩式工装、工装操作方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种伸缩式工装、工装操作方法及其应用，工装包括工装架、伸缩驱动单元及伸缩板组件；伸缩板组件包括并排叠置的复数个板件，所述复数个板件的顶部形成有能够拼构成工件造型的板模结构；工装架上设有沿板件并排方向延伸的导轨组件，所述复数个板件均活动安装在导轨组件上，并且该复数个板件的相邻两两间均通过连接轴件作间距可调连接；伸缩驱动单元连接伸缩板组件对复数个板件作顶紧合板或者拉伸分板操作。本案工装主要用于不规则多零件工件的灵活又简易得组焊加工制造，不仅确保工件成型精准度，还大大提高工作效率。

Description

一种伸缩式工装、工装操作方法及其应用

技术领域

本发明涉及工装技术领域，具体是指一种伸缩式工装、工装操作方法及其应用。

背景技术

机械设备领域中，很多部件的造型呈不规则结构，并且制造是由多个板及工件组焊成型，比如应用在环卫车的翻桶旋转架(参见图1-2)，不规则大体呈弧形板片结构，所用到的板件达二十多件，需要一一进行焊接。所述部件的焊接成型，需要确保尺寸及对角线的精准。目前针对所述部件成型制造，每次操作都需要人工进行尺寸、对角线等测量，操作繁琐，安装困难，效率低下，焊接后会产生大量变形，热变化，容易引起尺寸不精准、轴位偏差大等不达标问题，后续镗床加工出来存在轴孔位置偏差、厚度大小边等现象，降低成品率及产品品质。

鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，自主创新设计出一种伸缩式工装、工装操作方法及其应用，本案由此产生。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种伸缩式工装，主要用于不规则多零件组合的工件的灵活又简易得组焊加工制造，不仅确保工件成型精准度，还大大提高工作效率。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种伸缩式工装，包括工装架、伸缩驱动单元及伸缩板组件；伸缩板组件包括并排叠置的复数个板件，所述复数个板件的顶部形成有能够拼构成工件造型的板模结构；工装架上设有沿板件并排方向延伸的导轨组件，所述复数个板件均活动安装在导轨组件上，并且该复数个板件的相邻两两间均通过连接轴件作间距可调连接；伸缩驱动单元连接伸缩板组件对复数个板件作顶紧合板或者拉伸分板操作。

所述复数个板件的最外侧两板件，其中一板件作固定设置，另一板件与伸缩驱动单元连接。

所述连接轴件呈至少两组的错位式设置。

所述复数个板件的非最外侧两板件的至少两相邻板件间还设有导柱。

所述板模结构的组成，包括位于两板之间的嵌置模组，形成于板顶面上的凹槽模组，形成于板内部的穿槽模组，它们中的至少两种。

所述板模结构上还设有辅助定位管式零部件的的定位块配件。

所述伸缩板组件的板模结构呈弧形板片结构，伸缩板组件包括依次排列的第一侧板、第一嵌板、第一连接板、第二连接板、第三连接板、第二嵌板、第二侧板；第一嵌板和第二嵌板的对应板模结构相同，均具有二嵌壁槽、二半圆槽和若干隔槽，二嵌壁槽沿嵌板长度方向延伸并且对称地竖设于两侧面位置，二半圆弧槽分别横向且贯穿设于嵌板的两端位置，若干隔槽相间隔设置并且横向且贯穿设于嵌板上；第一连接板、第二连接板及第三连接板的一端部顶面各自形成有阶位凹槽，第一连接板、第二连接板及第三连接板的另一端部及中部均形成有相对应的半圆弧槽。

所述第一连接板、第二连接板及第三连接板各自均包括有主板和位于主板两侧的二辅板，主板与二辅板的对应阶位凹槽位置形成有台阶结构。

所述伸缩板组件的各板件上均设有相对应的穿孔，该穿孔所在轴向经过第二连接板的阶位凹槽。

本发明的另一目的在于提供一种伸缩式工装的操作方法，包括以下步骤：

1)伸缩驱动单元动作，将伸缩板组件适当拉伸，伸缩板组件的各板件间相互适当分离形成有组装隙；

2)取工件的零部件一一对应放置在板模结构预设定的模位上；

3)伸缩驱动单元动作，将伸缩板组件适当顶紧，伸缩板组件的各板件间相互缩合适当夹紧模位上的零部件；

4)对模位上的零部件点焊合拼为成型工件；

5)伸缩驱动单元重复步骤1)，从板模结构上取出成型工件。

所述工件的零部件按焊接顺序区分为一级零部件和二级零部件，一级零部件为直接受板件限位的对应零部件，二级零部件为不直接受板件限位的对应零部件；步骤2)中所述的零部件为一级零部件；步骤4)为对模位上的一级零部件点焊合拼，之后放置二级零部件点焊合拼最终成型工件。

所述工件的零部件还包括三级零部件，三级零部件为独立于工装之外焊接的对应零部件；所述步骤5)中，取出的成型工件为半成品，从工装上取出后，于成型工件上焊接三级零部件。

所述步骤5)完成后，对成型工件还进行后处理，得到工件成品。

本发明的再一目的在于提供一种伸缩式工装的应用，工装用于翻桶旋转架的制造上。

所述工装用于翻桶旋转架制造的操作如下：

1)伸缩驱动单元动作，将伸缩板组件适当拉伸，伸缩板组件的各板件间相互适当分离形成有组装隙；

2)取翻桶旋转架的一级零部件一一对应放置在板模结构预设定的各模位上；

3)伸缩驱动单元动作，将伸缩板组件适当顶紧，伸缩板组件的各板件间相互缩合以适当夹紧模位上的一级零部件；

4)对模位上的一级零部件的需要点焊位置进行点焊合拼一体；之后再装置上二级零部件，并在需要点焊位置进行点焊合拼一体成型为半成品工件；

5)伸缩驱动单元重复步骤1)，从板模结构上取出半成品工件，于半成品工件上简单装置上三级零部件,并在需要点焊位置进行点焊合拼一体,成型为成品工件。

采用上述方案后，本发明一种伸缩式工装、工装操作方法及其应用，相对于现有技术的有益效果在于：本案工装巧妙地设计有实现伸缩调隙的伸缩板组件结构，伸缩板组件的顶部拼构有对应待焊接工件造型的板模结构，操作时，先适当拉开伸缩板组件，之后直接把相关零配件一一对应放在板模结构预设定的位置上，再合上伸缩板组件，对板模结构上的零配件进行合拼并点焊得成型工件，焊接过程中无需进行任何(尺寸、对角线等)繁琐测量及校准，组焊好，成型尺寸准确，最终不仅确保成型工件精准度，而且还大大提高工作效率。工件焊好后从工装上取出，之后可进行剩余零配件(无需测量对位)焊接、辅孔加工等后处理，该后处理十分简易精准，其中转镗床加工辅孔时，能够确保轴孔位置准确，轴料两边余料等分等优点。

附图说明

图1是翻桶旋转架的一示意图；

图2是翻桶旋转架的另一示意图；

图3是伸缩式工装的立体图；

图4是伸缩式工装的主视图；

图5是伸缩式工装的俯视图；

图6是第一嵌板的示意图；

图7是第一连接板、第二连接板及第三连接板的示意图；

图8是翻桶旋转架在工装上成型的示意图。

标号说明

工装架1,导轨组件11,伸缩驱动单元2,拉块21，

伸缩板组件3,板模结构30,嵌置模组301,凹槽模组302,穿槽模组303,

第一侧板31,第一嵌板32,第一连接板33,第二连接板34,

第三连接板35,第二嵌板36,第二侧板37,连接轴件38,定位块配件39,

二嵌壁槽321,二半圆槽333,若干隔槽323,

主板331/341/351，辅板332/342/352，

阶位凹槽a,台阶结构a1，半圆弧槽b，

翻桶旋转架400，一级零部件4a，二级零部件4b，三级零部件4c。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本案作进一步详细的说明。

本案涉及一种伸缩式工装，如图3-7所示，主要包括工装架1、伸缩驱动单元2及伸缩板组件3。

伸缩板组件3包括并排叠置的复数个板件，该复数个板件的顶部拼构形成有板模结构30，该板模结构30与待工装的工件造型相对应。比如具体实施例中，待工装工件为翻桶旋转架400，对应板模结构30设计成与翻桶旋转架400造型结构相对应的模型，以供用于成型翻桶旋转架400的相关零部件对应装置定位。当然，根据待工装工件的不同，对应伸缩板组件3的板模结构30不同，应用中作对应变换即可。

工装架1上设有沿复数个板件并排方向延伸的导轨组件11，复数个板件均活动安装在导轨组件11上。给出具体实施例，导轨组件11为二导杆，复数个板件均活动穿设在二导杆上。所述复数个板件的相邻两两间均通过连接轴件38作间距可调连接。对应具体实施例，复数个板件对应为第一侧板31,第一嵌板32,第一连接板33,第二连接板34,第三连接板35,第二嵌板36及第二侧板37；其中第一连接板33和第三连接板35各自再细为对称的两组，于此总共构成有九个板件，对应通过8组连接轴件38连接(参见图5中标号381-387)。通过连接轴件38活动联结作用，复数个板件构成为一体式结构，并且可进行合板及分板的伸缩操作。

伸缩驱动单元2连接伸缩板组件3，以对复数个板件作顶紧合板或者拉伸分板操作。具体实施例中，伸缩驱动单元2采用伸缩油缸，其伸缩轴通过拉块与伸缩板组件3连接。优选的，伸缩油缸采用单组即可，复数个板件的其中最外侧两板件(第一侧板31、第二侧板37)，其中一板件(第一侧板31)作固定设置，另一板件(第二侧板37)与伸缩油缸连接。

优选的，由于伸缩板组件3的复数个板件薄厚不均，为了利于连接作用，将连接轴件38呈至少两组的错位式设置，如具体实施例中，错开为四组设置。

优选的，所述伸缩板组件3复数个板件的非最外侧两板件的至少两相邻板件间还设有导柱，以利于伸缩板结构靠中间的板件活动精准平稳性，特别是下述提及第一连接板33,第二连接板34,第三连接板35的主板辅板的结构设计的情况。

优选的，所述板模结构30的组成形式可以是多样的，比如利用两板之间构成的嵌置模组301，形成于板顶面上的凹槽模组302，形成于板内部的穿槽模组303，等等。具体应用中，可以采用它们中的至少两种，使模组能够关联一体，实现拼合焊接一体操作。

优选的，所述板模结构30上还可以另外设置辅助配件，比如设有辅助定位管式零部件的的定位块配件39。特别是无缝管结构(参见具体实施例)，采用无缝管定位块简易实现辅助定位作用，以利于零部件定位实现平稳焊接操作。

一种伸缩式工装的操作方法，包括以下步骤：

1)伸缩驱动单元2动作，将伸缩板组件3适当拉伸，伸缩板组件3的各板件间相互适当分离形成有组装隙；该伸缩活动式组装隙设计十分关键，利于板件组装及位置微调整，以及焊接后工件取出动作，是进行简单、高效、精准工装操作的关键所在。

2)取工件的零部件一一对应放置在板模结构30预设定的模位上；

3)伸缩驱动单元2动作，将伸缩板组件3适当顶紧，伸缩板组件3的各板件间相互缩合以适当夹紧模位上的零部件；

4)对模位上的零部件点焊合拼为成型工件；

5)伸缩驱动单元2重复步骤1)，从板模结构30上取出成型工件，重复步骤2)至步骤5)。

优选的，所述工件的零部件按焊接顺序区分为一级零部件和二级零部件，一级零部件为直接受板件限位的对应零部件，二级零部件为不直接受板件限位的对应零部件；步骤2)中所述的零部件为一级零部件；步骤4)为对模位上的一级零部件点焊合拼，之后放置二级零部件点焊合拼最终成型工件。

优选的，所述工件的零部件还包括三级零部件，三级零部件为独立于工装之外焊接的对应零部件；所述步骤5)中，取出的成型工件为半成品，从工装上取出后，于成型工件上焊接三级零部件。

优选的，所述步骤5)完成后，对成型工件还进行后处理，得到工件成品。

以下针对伸缩式工装的具体应用实施例，详细阐述对应的操作步骤。

一种伸缩式工装的应用，工装用于翻桶旋转架400的制造上。对应翻桶旋转架400，伸缩板组件3的板模结构30呈与翻桶旋转架400相匹配的弧形板片结构，伸缩板组件3包括依次排列的第一侧板31、第一嵌板31、第一连接板33、第二连接板34、第三连接板35、第二嵌板36、第二侧板37。其中，第一嵌板32和第二嵌板36的对应板模结构相同，如图6所示，以第一嵌板32为例，第一嵌板32具有二嵌壁槽321、二半圆槽322和若干隔槽323，二嵌壁槽321沿第一嵌板32长度方向延伸并且对称地竖设于两侧面位置，二半圆弧槽322分别横向且贯穿设于第一嵌板32的两端位置，若干隔槽323(用于装置内部加强筋)相间隔设置并且横向且贯穿设于第一嵌板32上。第一连接板33、第二连接板34及第三连接板35，如图7所示，第一连接板33和第三连接板35对称地设于第二连接板34两侧，该三并排的连接板，它们一端部顶面各自形成有阶位凹槽a，阶位凹槽a指凹槽内部形成有台阶结构a1，第一连接板33和第三连接板35的阶位凹槽a相对称设置。它们的另一端部及中部均形成有呈一字排开的半圆弧槽b。所述台阶结构a1的形成方式为采用主板和二辅板配合来构成，具体来讲，第一连接板33、第二连接板34及第三连接板35各自均包括有主板331/341/351和位于主板两侧的二辅板332/342/352，主板331/341/351与各自二辅板332/342/352的对应阶位凹槽a位置通过高低错位设置形成有台阶结构a1。另外，第一连接板33和第三连接板35的主板331/351采用紧邻并排两板构成。伸缩板组件3的各板件上还均设有相对应的穿孔(即所述穿槽模组303)，该穿孔所在轴向经过第二连接板34的阶位凹槽341。

一种翻桶旋转架400的工装操作方法，其操作步骤如下：

1)伸缩驱动单元2动作，将伸缩板组件3适当拉伸，伸缩板组件3的各板件间相互适当分离形成有组装隙；

2)取翻桶旋转架400的一级零部件4a一一对应放置在板模结构30预设定的各模位上；

3)伸缩驱动单元2动作，将伸缩板组件3适当顶紧，伸缩板组件3的各板件间相互缩合以适当夹紧模位上的一级零部件4a；

4)对模位上的一级零部件4a的需要点焊位置进行点焊合拼一体；之后再装置上二级零部件4b，并在需要点焊位置进行点焊合拼一体成型为半成品工件；

5)伸缩驱动单元2重复步骤1)，从板模结构30上取出半成品工件，于半成品工件上简单装置上三级零部件4c,并在需要点焊位置进行点焊合拼一体,再经后处理(比如，转镗床加工辅孔位置)，成型为成品工件；

6)重复步骤2)至步骤5),工装下一翻桶旋转架，由此周而复始。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化和修饰，均应属于本发明权利要求的范围。

Claims (10)

1.一种伸缩式工装，其特征在于：包括工装架、伸缩驱动单元及伸缩板组件；伸缩板组件包括并排叠置的复数个板件，所述复数个板件的顶部形成有能够拼构成工件造型的板模结构；工装架上设有沿板件并排方向延伸的导轨组件，所述复数个板件均活动安装在导轨组件上，并且该复数个板件的相邻两两间均通过连接轴件作间距可调连接；伸缩驱动单元连接伸缩板组件对复数个板件作顶紧合板或者拉伸分板操作。

2.如权利要求1所述的一种伸缩式工装，其特征在于：所述复数个板件的最外侧两板件，其中一板件作固定设置，另一板件与伸缩驱动单元连接。

3.如权利要求1所述的一种伸缩式工装，其特征在于：所述复数个板件的非最外侧两板件的至少两相邻板件间还设有导柱。

4.如权利要求1所述的一种伸缩式工装，其特征在于：所述板模结构的组成，包括位于两板之间的嵌置模组，形成于板顶面上的凹槽模组，形成于板内部的穿槽模组，它们中的至少两种。

5.如权利要求1所述的一种伸缩式工装，其特征在于：所述伸缩板组件的板模结构呈弧形板片结构，伸缩板组件包括依次排列的第一侧板、第一嵌板、第一连接板、第二连接板、第三连接板、第二嵌板、第二侧板；第一嵌板和第二嵌板的对应板模结构相同，均具有二嵌壁槽、二半圆槽和若干隔槽，二嵌壁槽沿嵌板长度方向延伸并且对称地竖设于两侧面位置，二半圆弧槽分别横向且贯穿设于嵌板的两端位置，若干隔槽相间隔设置并且横向且贯穿设于嵌板上；第一连接板、第二连接板及第三连接板的一端部顶面各自形成有阶位凹槽，第一连接板、第二连接板及第三连接板的另一端部及中部均形成有相对应的半圆弧槽。

6.一种伸缩式工装的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)伸缩驱动单元动作，将伸缩板组件适当拉伸，伸缩板组件的各板件间相互适当分离形成有组装隙；

2)取工件的零部件一一对应放置在板模结构预设定的模位上；

3)伸缩驱动单元动作，将伸缩板组件适当顶紧，伸缩板组件的各板件间相互缩合适当夹紧模位上的零部件；

4)对模位上的零部件点焊合拼为成型工件；

5)伸缩驱动单元重复步骤1)，从板模结构上取出成型工件。

7.如权利要求6所述的一种伸缩式工装的操作方法，其特征在于，所述工件的零部件按焊接顺序区分为一级零部件和二级零部件，一级零部件为直接受板件限位的对应零部件，二级零部件为不直接受板件限位的对应零部件；步骤2)中所述的零部件为一级零部件；步骤4)为对模位上的一级零部件点焊合拼，之后放置二级零部件点焊合拼最终成型工件。

8.如权利要求7所述的一种伸缩式工装的操作方法，其特征在于，所述工件的零部件还包括三级零部件，三级零部件为独立于工装之外焊接的对应零部件；所述步骤5)中，制备得的成型工件为半成品，从工装上取出后，于成型工件上焊接三级零部件。

9.如权利要求1-5任一项所述一种伸缩式工装的应用，工装用于翻桶旋转架的制造上。

10.如权利要求9所述的一种伸缩式工装的应用，其特征在于，所述工装用于翻桶旋转架制造的操作如下：

1)伸缩驱动单元动作，将伸缩板组件适当拉伸，伸缩板组件的各板件间相互适当分离形成有组装隙；

2)取翻桶旋转架的一级零部件一一对应放置在板模结构预设定的各模位上；

3)伸缩驱动单元动作，将伸缩板组件适当顶紧，伸缩板组件的各板件间相互缩合以适当夹紧模位上的一级零部件；

4)对模位上的一级零部件的需要点焊位置进行点焊合拼一体；之后再装置上二级零部件，并在需要点焊位置进行点焊合拼一体成型为半成品工件；

5)伸缩驱动单元重复步骤1)，从板模结构上取出半成品工件，于半成品工件上简单装置上三级零部件,并在需要点焊位置进行点焊合拼一体,成型为成品工件。