超薄寬玻璃壓延機(jī)機(jī)架通用焊接工裝設(shè)計(jì)

蔣濤濤,俞 茂,張 勇,蔣和峻,俞澤田

(蚌埠凱盛工程技術(shù)有限公司,蚌埠 233010)

超薄寬玻璃壓延機(jī)的機(jī)架是保證壓延機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵零件,其結(jié)構(gòu)承擔(dān)設(shè)備水冷系統(tǒng)、風(fēng)冷系統(tǒng)的傳輸功能、承載動(dòng)力部件、功能部件等的安裝功能。架體結(jié)構(gòu)為矩形管焊接結(jié)構(gòu)。

因各生產(chǎn)企業(yè)玻璃生產(chǎn)線對玻璃板幅和厚度要求不同,玻璃壓延機(jī)設(shè)備架體部分長度、各功能部件安裝板的尺寸大小及間距位置都會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化,壓延機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)又屬于小批量非標(biāo)生產(chǎn),常規(guī)壓延機(jī)機(jī)架焊接是鉗工在通用焊接平臺上劃架體各零件位置線后進(jìn)行組焊。這種焊接方式存在效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、對制作人員技術(shù)要求高。每件機(jī)架上相關(guān)焊接尺寸位置偏差大,影響后期機(jī)械加工效率。

1 超薄寬玻璃壓延機(jī)機(jī)架通用焊接工裝總體布局設(shè)計(jì)

超薄寬玻璃壓延機(jī)機(jī)架是由架體部分、動(dòng)力部件安裝板、功能部件安裝板、車輪安裝孔組件、冷卻水箱、調(diào)整桿軸承座安裝板、壓架電機(jī)支架安裝板、設(shè)備起吊板、定位零件安裝板和車輪剎車座組成(見圖1)[1,2]。按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求,機(jī)架的各功能安裝板只有嚴(yán)格控制位置尺寸和幾何誤差才能保證后續(xù)機(jī)械加工的質(zhì)量和效率。結(jié)合壓延機(jī)產(chǎn)品客戶的具體要求,設(shè)計(jì)的機(jī)架通用焊接工裝為:以焊接工裝底架作為焊接平臺,作為保證各方向定位基準(zhǔn)要求;配合相關(guān)可調(diào)整位置的定位支架和定位塊、定位機(jī)構(gòu)、輔助定位靠板,滿足相關(guān)零件因產(chǎn)品需求尺寸變化的定位要求;安裝可調(diào)整位置的緊固機(jī)構(gòu)滿足機(jī)架長度變化的緊固需求,具體布局見圖2。

2 機(jī)架通用焊接工裝設(shè)計(jì)

2.1 機(jī)架通用焊接工裝底架設(shè)計(jì)

機(jī)架通用焊接工裝的底架(見圖3)為矩形管焊接結(jié)構(gòu),兩主矩形管通過連接矩形管焊接連成一體,形成底架主體。在矩形管上焊接鋼板,并通過加工保證鋼板上平面的平面度,作為機(jī)架焊接的基準(zhǔn)面。鋼板上同時(shí)加工“T”型安裝槽,作為定位支架的安裝槽,實(shí)現(xiàn)定位塊的安裝位置調(diào)整要求[3]。

2.2 定位支架和定位塊設(shè)計(jì)

1)定位支架分為通用固定定位支架、可調(diào)節(jié)定位支架和專用定位支架三種。

圖2中定位支架4、5、7、9、10為通用固定定位支架,具有與“T”型安裝槽定位的凸臺,只能夠沿“T”型安裝槽移動(dòng)安裝位置;具有兩個(gè)安裝孔,用于通過螺栓與“T”型安裝槽中螺母固定在焊接工裝底架上。定位支架4、5負(fù)責(zé)作為機(jī)架架體側(cè)面定位基準(zhǔn)面定位機(jī)架架體主矩形管1,其中定位支架5還兼顧壓架電機(jī)支架安裝板的定位靠板4的安裝定位座使用。定位支架7、10負(fù)責(zé)作為功能部件安裝板的定位靠板1、2的安裝定位座使用。定位支架9負(fù)責(zé)作為調(diào)整桿軸承座安裝板的定位靠板3的靠板座的安裝定位座使用,其中定位支架9與定位支架5的形式相同。

圖2中定位支架1、2、3均為可調(diào)節(jié)定位支架,沒有與“T”型安裝槽定位的凸臺,自己可以前后移動(dòng),也可沿“T”型安裝槽移動(dòng);具有四個(gè)安裝孔,用于通過螺栓與“T”型安裝槽中螺母固定在焊接工裝底架上。定位支架1、2、3負(fù)責(zé)動(dòng)力安裝板的焊接定位。

圖2中定位支架6、8均為專用定位支架,定位支架6負(fù)責(zé)主矩形管1的側(cè)面定位零件安裝板側(cè)面、底面焊接定位,并通過螺絲將定位零件安裝板與主矩形管1側(cè)面固定;定位支架8負(fù)責(zé)主矩形管1的側(cè)面設(shè)備起吊板側(cè)面焊接定位。

2)定位塊具有與“T”型安裝槽定位的凸臺,只能沿“T”型安裝槽移動(dòng);具有兩個(gè)安裝孔,用于通過螺栓與“T”型安裝槽中螺母固定在焊接工裝底架上。定位塊負(fù)責(zé)架體中間連接矩形管的焊接定位。

2.3 緊固機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

緊固機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)由固定到“T”型安裝槽中的緊固機(jī)構(gòu)(或定位機(jī)構(gòu))支架、緊固(或定位)氣缸、導(dǎo)向塊、緊固塊(或定位塊)組成,見圖4。緊固塊(或定位塊)由緊固(或定位)氣缸帶動(dòng)沿導(dǎo)向塊移動(dòng)。緊固機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)將按照圖紙要求放置在焊接工裝中的機(jī)架架體固定成一體后,通過點(diǎn)焊將主矩形管與連接矩形管、冷卻水箱焊接成一體。定位機(jī)構(gòu)的定位塊負(fù)責(zé)車輪剎車座組件的底面和側(cè)面定位,保證車輪剎車座與主矩形管2的焊接連接滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸要求[3,4]。

2.4 定位靠板設(shè)計(jì)

1)功能部件安裝板定位靠板設(shè)計(jì)見圖5。功能部件安裝板定位靠板由定位靠板1通過腰形孔安裝在定位支架7上,負(fù)責(zé)寬度方向尺寸定位。定位靠板1后方安裝定位螺栓頂緊定位支架7后,具備對定位靠板1定位作用,防止碰撞造成移位。定位靠板2安裝在定位支架10上,負(fù)責(zé)長度尺寸方向定位,定位靠板2后方連接螺栓固定到定位支架10后,保證定位靠板2不發(fā)生移動(dòng),同時(shí)方便焊接固定后拆卸,不影響焊接完成后機(jī)架的吊裝轉(zhuǎn)運(yùn)工作。定位靠板2中2處缺口是為功能部件安裝板與主矩形管1、2焊接預(yù)留的焊接空間[4,5]。

2)調(diào)整桿軸承座安裝板定位靠板設(shè)計(jì)

調(diào)整桿軸承座安裝板定位靠板由靠板座和定位靠板3組成都為板狀結(jié)構(gòu),其中靠板座有腰形安裝槽基本貫穿整個(gè)靠板座長度方向,方便定位靠板3長度方向位置調(diào)整。靠板座下方兩端有定位板,當(dāng)靠板座放在定位支架9上時(shí),負(fù)責(zé)卡放定位在定位支架9的側(cè)面,保證靠板座長度方向定位尺寸;靠板座后方有固定螺栓,固定后保證靠板座緊靠定位支架9后方臺階,實(shí)現(xiàn)對靠板座寬度方向的定位;同時(shí)靠板座后方固定螺栓松動(dòng)后,可以快速取出調(diào)整桿軸承座安裝板定位靠板組件,不影響焊接完成后機(jī)架的吊裝轉(zhuǎn)運(yùn)工作。定位靠板3安裝在靠板座能夠小尺寸長度方向和寬度方向移動(dòng),保證對調(diào)整桿軸承座安裝板焊接定位的需要,其定位布置圖見圖6。

3)壓架電機(jī)支架安裝板定位靠板設(shè)計(jì)

定位靠板4負(fù)責(zé)壓架電機(jī)支架安裝板焊接定位,直接安裝在定位支架5上,通過與定位支架5側(cè)面和后臺階定位定位靠板4,并用臺階槽中螺栓固定。焊接后只需松動(dòng)螺栓的螺母即可拆卸定位靠板4,不影響焊接完成后機(jī)架的吊裝轉(zhuǎn)運(yùn)工作。

3 結(jié) 語

論文設(shè)計(jì)的超薄寬玻璃壓延機(jī)機(jī)架焊接工裝能實(shí)現(xiàn)對機(jī)架組焊的各零件定位要求,有效提高產(chǎn)品制作效率和質(zhì)量要求。同時(shí)針對因各生產(chǎn)企業(yè)對超薄寬壓延玻璃生產(chǎn)線生產(chǎn)的玻璃寬度、厚度、產(chǎn)量需求不同,產(chǎn)生對壓延機(jī)功能件設(shè)計(jì)變化,造成壓延機(jī)機(jī)架長度尺寸及相關(guān)零件位置、形狀尺寸變化的壓延機(jī)機(jī)架,該焊接工裝同樣適用。因此,該文論述的超薄寬玻璃壓延機(jī)機(jī)架焊接工裝具有很好的通用性和應(yīng)用性,能夠有效用于壓延機(jī)機(jī)架焊接制作生產(chǎn)。