用于车体焊接加工的工装的制作方法

1.本实用新型涉及城铁车辆制造的技术领域，尤其是涉及一种用于车体焊接加工的工装。


背景技术：

2.车身柔性化生产线因其具备同平台多车型或跨平台车型共线生产的能力，即能满足任意混流生产或批量生产的加工方式，又能够满足产品的柔性化需求，大幅提升产能，满足于城铁车辆生产规模的快速发展以及市场竞争全球化的发展趋势，加快产品上市速度，降低项目风险，目前广泛应用于汽车生产制造行业。
3.由于组成车身的钢板较薄，为防止焊接变形，车身焊接之前需要精准定位，以保证车体制造的精度，尤其是在底架边梁、底架骨架和车顶骨架等精度需求较高的工序中，由于焊接部件繁多，作业量较大，定位精度要求较高，现有技术中通常采用人工进行工装及待加工车体的尺寸测量，经过反复的复验保障车体的定位精度，人为定位存在定位不准，影响产品后续加工质量的隐患，同时作业人员劳动强度较大，生产效率较低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种用于车体焊接加工的工装，以缓解现有技术中存在的受作业人员能力限制，存在定位不准，影响产品后续加工质量的隐患，同时作业人员劳动强度较大，生产效率较低的技术问题。
5.第一方面，本实用新型提供的用于车体焊接加工的工装，包括待加工组件、调节机构、驱动件及控制器；所述调节机构用于所述待加工组件的定位；所述控制器用于控制并记录所述驱动件驱动所述调节机构对所述待加工组件的定位；
6.所述待加工组件包括底架加工件和车顶加工件，所述调节机构包括边梁定位组件、车顶定位组件和底架骨架定位组件，所述底架骨架定位组件包括枕梁支撑件和端梁支撑件，所述端梁支撑件设置于所述枕梁支撑件的两侧；所述底架骨架定位组件用于支撑并定位所述底架加工件；
7.所述边梁定位组件包括边梁座、多套定位夹具和连接杆和支撑座，所述边梁座设置于所述支撑座的两侧，且所述边梁座设置有导轨，多套所述夹具通过所述连接杆与导轨连接，且所述连接杆沿所述导轨移动；
8.所述车顶定位组件包括下边梁支撑部；所述下边梁支撑部包括第一高度调节件和支撑主体，所述支撑主体连接于述待加工车顶的下边梁处，所述第一高度调节件用于调节所述支撑主体的高度，所述车顶定位组件用于支撑所述车顶加工件。
9.结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括安装轨道，所述底架机构和所述车顶定位组件均安装于所述轨道，且所述轨道设有刻度尺。
10.结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述
第一高度调节件的调节量不大于50mm。
11.结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述车顶定位组件还包括多个弯梁支撑部，多个弯梁支撑部设有第二高度调节件，所述弯梁支撑部的高度的调节两不大于400mm。
12.结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述车顶定位组件还包括侧顶板支撑部，所述侧顶板支撑部设有支撑槽，所述支撑槽用于支撑所述待加工车顶的支撑侧顶板，且所述支撑槽的宽度大于100mm。
13.结合第一方面的第四种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述导轨的长度大于25m。
14.结合第一方面的第四种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述支撑座设有第三高度调节件，所述第三高度调节件用于调节所述支撑座的高度及所述支撑座的水平度。
15.结合第一方面的第六种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述边梁座设有多个第四高度调节件，多个所述第四高度调节件用于调节所述边梁座的高度及所述边梁座的水平度。
16.结合第一方面的第七种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第八种可能的实施方式，所述连接杆朝向导轨的端部设有滑座。
17.结合第一方面的第七种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第九种可能的实施方式，所述滑座设置有锁紧件。
18.本实用新型实施例带来了以下有益效果：采用将待加工组件安装于调节机构，并且控制器用于控制并记录驱动件驱动调节机构对待加工组件的定位的方式，其中，调节机构包括边梁定位组件、车顶定位组件和底架骨架定位组件，底架骨架定位组件包括枕梁支撑件和端梁支撑件，端梁支撑件设置于枕梁支撑件的两侧；且底架骨架定位组件用于支撑待加工组件中的底架加工件；车顶定位组件用于支撑并调节待加工组件中的车顶加工件，并且包括下边梁支撑部；下边梁支撑部包括第一高度调节件和支撑主体，支撑主体连接于述待加工车顶的下边梁处，第一高度调节件用于调节支撑主体的高度边梁定位组件包括边梁座、多套定位夹具和连接杆和支撑座，边梁座设置于支撑座的两侧，且边梁座设置有导轨，多套夹具通过连接杆与导轨连接，且连接杆沿导轨移动；对待加工组件的边梁部分进行辅助支撑和调节，缓解了现有技术中存在的在进行车体焊接过程中，采用人工定位的方式，存在定位不准，影响产品后续加工质量的隐患的技术问题，提升了车体的定位精度，同时降低工作人员的劳动强度，提升生产效率。
19.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型实施例提供的用于车体焊接加工的工装中边梁定位组件的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例提供的用于车体焊接加工的工装中车顶定位组件的结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例提供的用于车体焊接加工的工装中侧顶板支撑部的结构示意图；
24.图4为本实用新型实施例提供的用于车体焊接加工的工装中底架骨架定位组件的结构示意图。
25.图标：100－边梁定位组件；110－边梁座；120－定位夹具；130－连接杆；140－导轨；200－车顶定位组件；210－弯梁支撑部；220－下边梁支撑部；230－侧顶板支撑部；231－支撑槽；232－侧顶板；300－底架骨架定位组件；310－枕梁支撑件；320－端梁支撑件。
具体实施方式
26.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。公式中的物理量，如无单独标注，应理解为国际单位制基本单位的基本量，或者，由基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出的导出量。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.实施例一
30.如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型实施例提供的用于车体焊接加工的工装，包括待加工组件、调节机构、驱动件及控制器；待加工组件安装于调节机构；控制器用于控制并记录驱动件驱动调节机构对待加工组件的定位；
31.待加工组件包括底架加工件和车顶加工件，调节机构包括边梁定位组件100、车顶定位组件200和底架骨架定位组件300，底架骨架定位组件300包括枕梁支撑件310和端梁支撑件320，端梁支撑件320设置于枕梁支撑件310的两侧；底架骨架定位组件300用于支撑并定位底架加工件；
32.边梁定位组件100包括边梁座110、多套定位夹具120和连接杆130和支撑座，边梁
座110设置于支撑座的两侧，且边梁座110设置有导轨140，多套夹具通过连接杆130与导轨140连接，且连接杆130沿导轨140移动；
33.车顶定位组件200包括下边梁支撑部220；下边梁支撑部220包括第一高度调节件和支撑主体，支撑主体连接于述待加工车顶的下边梁处，第一高度调节件用于调节支撑主体的高度，车顶定位组件用于支撑车顶加工件。
34.采用将待加工组件安装于调节机构，并且控制器用于控制并记录驱动件驱动调节机构对待加工组件的定位的方式，其中，调节机构包括边梁定位组件100、车顶定位组件200和底架骨架定位组件300，底架骨架定位组件包括枕梁支撑件310和端梁支撑件320，端梁支撑件320设置于枕梁支撑件310的两侧；且底架骨架定位组件300用于支撑待加工组件中的底架加工件；车顶定位组件200用于支撑并调节待加工组件中的车顶加工件，并且包括下边梁支撑部220；下边梁支撑部220包括第一高度调节件和支撑主体，支撑主体连接于述待加工车顶的下边梁处，第一高度调节件用于调节支撑主体的高度；边梁定位组件100包括边梁座110、多套定位夹具120和连接杆130，边梁座110设置于底架骨架定位组件300的两侧，且边梁座110设置有导轨，多套定位夹具120通过连接杆130与导轨连接，且连接杆沿导轨移动；对待加工组件的边梁部分进行辅助支撑和调节，缓解了现有技术中存在的在进行车体焊接过程中，才用人工定位的方式，存在定位不准，影响产品后续加工质量的隐患的技术问题，提升了车体的定位精度，同时降低工作人员的劳动强度，提升生产效率。
35.需要说明的是，控制器可采用单片机电路板等具有芯片功能集成的电气元件，驱动件可采用液压、气动等动力件，本实施例中的夹具可根据需求采用铁翻转定位上料夹具、u型槽铁的定位夹具120、压紧夹具、横向定位夹具120等部件用于对待加工件的夹紧。
36.进一步地，还包括安装轨道，底架机构和车顶定位组件200均安装于轨道，且轨道设有刻度尺。
37.工作人员可根据现场设计情况，底架机构和车顶定位组件200均安装于轨道，用以底架机构和车顶定位组件200的支撑、连接和固定；同时，工作人员可根据轨道周侧设置的刻度尺，用于对待加工件定位效果的检测。
38.需要说明的是，工作人员也可根据需求对调节机构关键尺寸处同样设置刻度尺，在待加工件调整之后就可以观察到待加工件行走数据，这样操作人员可以依据待加工件行走数据对待加工件进行调整：
39.进一步地，车顶定位组件200包括多个下边梁支撑部220；下边梁支撑部220包括第一高度调节件和支撑主体，支撑主体连接于述待加工车顶的下边梁处，第一高度调节件用于调节支撑主体的高度，且支撑主体的高度的调节量不大于50mm。
40.在本实施例中，待加工件为车顶焊接件，下边梁支撑部220的高度大于1100mm，使待加工件与地面具有足够的操作空间，同时，符合工作人员的操作习惯，第一高度调节件可采用手动调节、电动调节等方式调节支撑主体的高度，用来调车顶的顶挠度；且所有高度方向上有刻度尺，用来测量及辅助定位其下边梁高度尺寸；每个支撑主体都具备可通过螺纹连接、轨道连接等方式具有纵向可调整的功能，在需要调整的情况下能纵向移动，用来满足车顶长度方向调整需求，且长度方向上有刻度尺，用来测量及辅助定位车顶纵向长度；通过调节支撑主体之间的距离，使支撑主体间具备横向可调整的功能，用来调整车顶宽度，且在车顶横向方向上有刻度尺，用来测量及辅助定位车顶横向宽度。在本实施例中，车顶定位组
件200还配置有用于车顶焊接件的下边梁夹紧系统，将车顶焊接件的下边梁固定在支撑装置上，同时能够抵御不锈钢焊接完成后产生的应力。
41.进一步地，车顶定位组件200还包括多个弯梁支撑部210，控制器用于调节多个弯梁支撑部210的高度，多个弯梁支撑部210设有第二高度调节件，且弯梁支撑部210的高度的调节量不大于400mm。
42.本实施例中，第二高度调节柱采用液压柱，通过控制器对液压柱发出指令，可对弯梁支撑部210的高度进行电动调节，且根据车顶挠度特性，弯梁支撑部210的高度调整范围为0－400mm，同时，沿弯梁支撑部210的高度方向设有刻度尺，用来测量及辅助定位车顶高度尺寸。
43.需要说明的是，可在控制器中通过编程的方式自动调整每个车顶弯梁的位置，在工装换型时只需要将提前录入的数据调取出来工装就能自动完成换型，达到所需形态，实现自动化。
44.进一步地，车顶定位组件200还包括侧顶板支撑部230，侧顶板支撑部230设有支撑槽231，支撑槽231用于支撑待加工车顶的侧顶板232，且支撑槽231的宽度大于100mm。
45.支撑槽231的宽度大于100mm，保证车顶焊接件的侧顶板232能够落在支撑槽231内，同时，侧顶板支撑部230设有高度调节见，用以调节对车顶焊接件的侧顶板的支撑高度，提升支撑质量。
46.进一步地，导轨140的长度大于25m。
47.导轨140的长度大于25m，适用于目前车体主流长度。
48.进一步地，支撑座的底部设有多个第三高度调节件，多个第三高度调节件用于调节支撑座的高度及支撑座的水平度。
49.第三高度调节件可采用液压柱、螺纹连接等方式安装于支撑座的底部，用以调节支撑座的高度，同时，多个第三高度调节件相对设置，可通过调节第三高度调节件之间的高度差，以保障支撑座的水平度。
50.进一步地，边梁座110设有多个第四高度调节件，多个第四高度调节件用于调节边梁座110的高度及边梁座110的水平度。
51.第四高度调节件可采用液压柱、螺纹连接等方式安装于支撑座的底部，用以调节支撑座的高度，同时，多个第四高度调节件相对设置，可通过调节第四高度调节件之间的高度差，以保障支撑座的水平度。
52.进一步地，连接杆130朝向导轨140的端部设有滑座。
53.进一步地，滑座设置有锁紧件。
54.需要说明的是，在本实施例中，边梁定位组件100与待加工组件在组装过程中需要与支撑座进行对组，因此，整个对接过程包括第一行程和第二行程，其中，第一行程范围为0到300mm，此行程的调整方式为机械调整，通过调整第一行程实现不同车型产品组装过程；第二行程范围不大于120mm，此行程的调整方式为自动调整，此功能实现支撑座的边梁与待加工件的组装过程。
55.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部
技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种用于车体焊接加工的工装，其特征在于，包括待加工组件、调节机构、驱动件及控制器；所述待加工组件安装于所述调节机构；所述控制器用于控制并记录所述驱动件驱动所述调节机构对所述待加工组件的定位；所述待加工组件包括底架加工件和车顶加工件，所述调节机构包括边梁定位组件(100)、车顶定位组件(200)和底架骨架定位组件(300)，所述底架骨架定位组件(300)包括枕梁支撑件(310)和端梁支撑件(320)，所述端梁支撑件(320)设置于所述枕梁支撑件(310)的两侧；所述底架骨架定位组件(300)用于支撑并定位所述底架加工件；所述边梁定位组件(100)包括边梁座(110)、多套定位夹具(120)和连接杆(130)和支撑座，所述边梁座(110)设置于所述支撑座的两侧，且所述边梁座(110)设置有导轨(140)，多套所述夹具通过所述连接杆(130)与导轨(140)连接，且所述连接杆(130)沿所述导轨(140)移动；所述车顶定位组件(200)包括下边梁支撑部(220)；所述下边梁支撑部(220)包括第一高度调节件和支撑主体，所述支撑主体连接于述待加工车顶的下边梁处，所述第一高度调节件用于调节所述支撑主体的高度，所述车顶定位组件用于支撑所述车顶加工件。2.根据权利要求1所述的用于车体焊接加工的工装，其特征在于，还包括安装轨道，所述调节机构安装于所述轨道，且所述轨道设有刻度尺。3.根据权利要求1所述的用于车体焊接加工的工装，其特征在于，所述第一高度调节件的调节量不大于50mm。4.根据权利要求3所述的用于车体焊接加工的工装，其特征在于，所述车顶定位组件(200)还包括多个弯梁支撑部(210)，多个弯梁支撑部(210)设有第二高度调节组件，且所述弯梁支撑部(210)的高度的调节两不大于400mm。5.根据权利要求3所述的用于车体焊接加工的工装，其特征在于，所述车顶定位组件(200)还包括侧顶板支撑部(230)，所述侧顶板支撑部(230)设有支撑槽(231)，所述支撑槽(231)用于支撑所述待加工车顶的侧顶板(232)，且所述支撑槽(231)的宽度大于100mm。6.根据权利要求1所述的用于车体焊接加工的工装，其特征在于，所述导轨(140)的长度大于25m。7.根据权利要求6所述的用于车体焊接加工的工装，其特征在于，所述支撑座设有第三高度调节件，所述第三高度调节件用于调节所述支撑座的高度及所述支撑座的水平度。8.根据权利要求7所述的用于车体焊接加工的工装，其特征在于，所述边梁座(110)设有多个第四高度调节件，多个所述第四高度调节件用于调节所述边梁座(110)的高度及所述边梁座(110)的水平度。9.根据权利要求8所述的用于车体焊接加工的工装，其特征在于，所述连接杆(130)朝向导轨(140)的端部设有滑座。10.根据权利要求9所述的用于车体焊接加工的工装，其特征在于，所述滑座设置有锁紧件。

技术总结
本实用新型提供了一种用于车体焊接加工的工装，涉及城铁车辆制造的技术领域，包括待加工组件、调节机构、驱动件及控制器；待加工组件安装于调节机构；控制器用于控制并记录驱动件驱动调节机构对待加工组件的定位；其中，调节机构包括边梁定位组件、车顶定位组件和底架骨架定位组件，缓解现有技术中存在的采用人工进行工装及待加工车体的尺寸测量的方式中，存在定位不准，影响产品后续加工质量的隐患的技术问题，提升了定位精度，降低了作业人员的劳动强度。动强度。动强度。


技术研发人员：陈文治 宋元元 吴海
受保护的技术使用者：北京中车长客二七轨道装备有限公司
技术研发日：2023.03.14
技术公布日：2023/7/14