[发明专利]一种用于金属三明治板焊接的工装夹具及其使用方法

说明书

本发明涉及一种用于金属三明治板焊接的工装夹具，底座板的中部设有芯板气压固定装置和面板气压固定装置，底座板的两侧部设有导轨和导杆，导轨上安装有工字钢横梁，底座板的一端设有气缸控制器，芯板气压固定装置包括芯板气缸和与芯板气缸相连的芯板固定杆组，面板气压固定装置包括面板气缸和与面板气缸相连的面板气缸固定杆。通过设置芯板气压固定装置和面板气压固定装置，在相应的气缸控制和驱动下，将芯板和面板固定在指定的位置，便于后续的焊接加工，固定方式牢固有效。同时本发明的工装夹具紧固力大，操作简单，特别是进行频繁的开合夹紧工件时具有较高的效率，适用于大型三明治板的激光焊接。

技术领域

本发明涉及工装夹具的技术领域，具体地说是一种用于金属三明治板焊接的工装夹具及其使用方法。

背景技术

目前，金属三明治板是指面板和芯板都使用金属材料，通常在海洋结构中选用钢和铝，根据芯部结构的特征，金属三明治板大致可以分为波纹型和蜂窝型，最常用的是波纹型夹芯，常见的波纹型夹芯有I型、V型、C型等。

国内金属三明治板处于起步阶段，现有的三明治板的工装夹具固定方式均是处于手动螺栓固定，效率低，精度控制差，自动化程度低，不适合大型三明治板焊接。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的用于金属三明治板焊接的工装夹具及其使用方法，通过设置可配合的芯板气压固定装置和面板气压固定装置，提高了控制精度和使用效率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种用于金属三明治板焊接的工装夹具，包括底座板和设在底座板上需要进行加工的三明治芯板和三明治面板，其特征在于：底座板的中部设有芯板气压固定装置和面板气压固定装置，底座板的两侧部设有导轨和导杆，导轨上安装有工字钢横梁，通过导轨和导杆的配合，使得工字钢横梁沿着导轨进行横向移动，底座板的一端设有气缸控制器，用以驱动芯板气压固定装置和面板气压固定装置；芯板气压固定装置包括芯板气缸和与芯板气缸相连的芯板气缸固定杆，用以对三明治芯板进行固定，面板气压固定装置包括面板气缸和与面板气缸相连的面板气缸固定杆，用以对三明治面板进行固定。

优选的，芯板气压固定装置还包括一组平行设置的支架，支架上安装有芯板气缸和芯板气缸固定板，芯板气缸通过快插装置与供气气管相连；芯板气缸固定杆与芯板气缸固定板之间垂直设置。

进一步，面板气压固定装置还包括压盘，面板气压固定装置固定于工字钢横梁上，面板气缸固定杆的一端与面板气缸相连，另一端与压盘相连，压盘表面设有橡胶层，面板气缸通过快插装置与供气气管相连。

进一步，导轨与工字钢横梁的连接处设有导轨滑块，导轨滑块的一端固定于工字钢横梁上，另一端卡设于导轨侧面的导向槽中。

进一步，工字钢横梁有2-8根，并列设置于底座板上，所有工字钢横梁的两端分别穿设有一根导杆，导杆与导轨平行设置，导杆的两端通过固定支座固定于底座板上，导杆的长度大于导轨的长度，导杆与固定支座、工字钢横梁的连接处分别设有橡胶环，导轨上设有导轨限位装置。

更进一步，气缸控制器包括面板和芯板气缸控制继电器和控制开关，面板和芯板气缸控制继电器与芯板气缸、面板气缸相连，控制开关设有高压气流和低压气流选项，用以对芯板气缸和面板气缸的气流进行控制。

一种用于金属三明治板焊接的工装夹具的使用方法，其特征在于：使用步骤如下：a、将若干根平直无变形的芯板一一放置在芯板气压固定装置的支架组之间，打开芯板气缸开关，通入高压气体使芯板气缸将芯板紧紧固定在底座板上；b、固定好芯板后校准芯板的直线度，对有偏差的部位松开芯板气缸，重新校直后再进行芯板的锁紧；c、将面板放在芯板之上，使得面板与芯板对齐，启动面板气缸，使得面板与芯板紧密接触，然后在面板上对应底部芯板位置划线，标出焊接位置；d、当芯板全部被焊接至面板上后，将工件从底座板上取下，焊接第二块面板前，需要将工件翻转后放置在底座板上，然后直接将第二块面板焊接至工件的芯板上。