一种非磁性金属板材的焊接工装的制作方法

本发明涉及焊接工装，特别是涉及一种非磁性金属板材的焊接工装。

背景技术：

1、在船体结构装配中，需将铝合金、钛合金等非磁性金属板材与型材焊接。采用七字码或门字卡马辅助装配时，先焊接再切割去除，容易造成板材受热变形，会在板材上产生较多马脚，后续打磨工作量大。

2、如授权公告号为cn209479891u、授权公告日为2019.10.11的中国实用新型专利公开了一种用于板材对接缝焊接的辅助装置，具体包括支架结构和吸盘，支架结构包括水平杆、第一竖直杆和第二竖直杆，水平杆上设有两个固定结构，第一竖直杆的上端和第二竖直杆的上端均与水平杆连接，第一竖直杆的下端设有定位块，第二竖直杆的下端与吸盘螺纹连接，吸盘的顶部设有螺纹孔和出气孔，吸盘的底部设有环状橡胶圈，环状橡胶圈的底面与定位块的底面相平齐。使用时，将固定块放置在对接缝一侧的板材上，将吸盘防止在对接缝另一侧的板材上，用软管将出气孔和真空泵连接，对接缝两侧的板材被该辅助工装矫正为上表面平齐。

3、但是，现有辅助装置无法对非磁性金属板材和型材的焊接装配起到定位作用，而且，使用软管与吸盘、真空泵连接的操作不便，难以满足高效装配作业的要求。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：现有辅助装置无法对非磁性金属板材和型材的焊接装配起到定位作用，而且，使用软管与吸盘、真空泵连接的操作不便，难以满足高效装配作业的要求。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种非磁性金属板材的焊接工装的技术方案：

3、非磁性金属板材的焊接工装包括主横杆、顶压结构、两个支杆和两个吸盘组件，所述顶压结构安装于所述主横杆的中部，两个所述支杆分别与所述主横杆可拆连接，且两个所述支杆平行间隔布置于所述顶压结构的两侧；

4、两个所述吸盘组件分别安装于所述支杆的端部，所述顶压结构设有用于与型材相配合的顶压端，且所述顶压端与两个所述吸盘组件均布置于所述主横杆的同一侧；

5、所述吸盘组件包括底座、吸盘本体、吸气泵、电源、压力传感器和泄气片，所述吸盘本体固定连接于所述底座的下侧，所述吸气泵和所述电源均安装于所述底座上，所述电源分别与所述吸气泵、所述压力传感器电连接；

6、所述吸气泵与所述吸盘本体相连接，所述吸盘本体设有用于非磁性金属板材相配合的吸附面；所述压力传感器安装在所述吸盘本体上，用于检测所述吸附面与板材表面之间的负压吸力；所述泄气片连接于所述吸附面上，且所述泄气片凸出于所述吸盘本体的边缘外侧。

7、进一步的，所述底座包括连接块、第一侧折板和第二侧折板，所述连接块固定连接于所述吸盘本体的中部，所述第一侧折板和所述第二侧折板分别设置在所述连接块的两侧，所述吸气泵安装于所述第一侧折板上，所述电源安装于所述第二侧折板上。

8、进一步的，所述第一侧折板、所述第二侧折板均为l型折板，其包括水平段和竖直段，所述第一侧折板的水平段、所述第二侧折板的水平段均与所述吸盘本体的上侧面相连，所述第一侧折板的竖直段、所述第二侧折板的竖直段分别固定于所述连接块的相对侧面。

9、进一步的，所述连接块的内部贯穿设置有水平轴，所述水平轴的端部分别与所述第一侧折板、所述第二侧折板固定相连，所述连接块的上部开设有通孔，所述通孔中安装有凸轴，且所述凸轴与所述水平轴固定连接，所述凸轴与所述支杆可拆连接。

10、进一步的，所述吸盘组件还包括电子显示屏和电源开关，所述电子显示屏、所述电源开关均安装于所述吸气泵上，且所述电源分别与所述电子显示屏、所述电源开关电连接，所述电子显示屏用于显示所述压力传感器检测出的负压吸力。

11、进一步的，所述吸盘本体的轮廓形状为圆形，所述第一侧折板的水平段的轮廓形状、所述第二侧折板的水平段的轮廓形状分别为与所述吸盘本体的外轮廓相匹配的弓形。

12、进一步的，所述主横杆的两端分别开设有多个插孔，所述支杆与所述插孔插接配合，且所述主横杆对应所述插孔还设有多个插销孔，所述支杆上开设有多个连接孔，多个所述连接孔沿所述支杆的长度方向间隔分布，所述插销孔和所述连接孔中穿装设置有固定销轴。

13、进一步的，所述支杆为空心钢管，所述支杆与所述凸轴插接配合，位于所述支杆下端的连接孔和所述凸轴之间穿装设置有紧固螺栓。

14、进一步的，所述顶压结构包括螺纹柱，所述主横杆的中部设置有螺纹孔，所述螺纹孔的孔轴线方向与所述插孔的孔轴线方向平行布置，所述螺纹柱安装于所述螺纹孔中，所述顶压端为设置在所述螺纹柱一端的顶压块。

15、进一步的，所述顶压结构还包括扳手和固定螺母，所述扳手连接于所述螺纹柱远离所述顶压块的端部，所述固定螺母设置在所述主横杆的中部，且所述固定螺母的内孔构成所述螺纹孔。

16、本发明的一种非磁性金属板材的焊接工装与现有技术相比，其有益效果在于：该非磁性金属板材的焊接工装采用了主横杆、顶压结构、两个支杆和两个吸盘组件的设计形式，顶压结构安装于主横杆的中部，两个支杆分别与主横杆可拆连接，且两个支杆平行间隔布置于顶压结构的两侧，两个吸盘组件分别安装于支杆的端部。主横杆与两个支杆组成了h型结构，通过支杆端部的吸盘组件可与非磁性金属板材的表面进行吸附配合，使整个h型结构吸合固定在非磁性金属板材上。而且，顶压结构的顶压端与两个吸盘组件均布置于主横杆的同一侧，通过顶压端对型材产生顶紧力，使型材可靠地定位装配在板材表面，以便于对型材和非磁性金属板材之间实施焊接作业。

17、其中，吸盘组件包括底座、吸盘本体、吸气泵、电源、压力传感器和泄气片，吸气泵和电源均安装于底座上，电源分别与吸气泵、压力传感器电连接，吸气泵与吸盘本体相连接。电源对吸气泵和压力传感器进行供电，由于吸盘本体的吸附面与非磁性金属板材相配合，吸气泵可抽出吸盘本体位于吸附面一侧的空气，使吸附面与板材表面之间的腔体形成负压空间。

18、另外，压力传感器可检测出负压吸力，在产生足够的负压吸力时控制吸气泵关闭，保证了吸盘本体能够稳定地吸附连接在板材表面。泄气片连接于吸盘本体的吸附面上，且泄气片凸出于吸盘本体的边缘外侧，当需要拆下焊接工装时，向上扳起泄气片，使吸盘本体的吸附面与板材表面之间分开成泄气缝隙，外界空气进入负压空间即可解除吸附作用，从而将吸盘本体与非磁性金属板材快速分离。该焊接工装不仅能对非磁性金属板材和型材的焊接装配起到定位作用，而且省去了软管连接的操作，满足高效装配作业的要求。

技术特征：

1.一种非磁性金属板材的焊接工装，其特征是，包括主横杆、顶压结构、两个支杆和两个吸盘组件，所述顶压结构安装于所述主横杆的中部，两个所述支杆分别与所述主横杆可拆连接，且两个所述支杆平行间隔布置于所述顶压结构的两侧；

2.根据权利要求1所述的非磁性金属板材的焊接工装，其特征是，所述底座包括连接块、第一侧折板和第二侧折板，所述连接块固定连接于所述吸盘本体的中部，所述第一侧折板和所述第二侧折板分别设置在所述连接块的两侧，所述吸气泵安装于所述第一侧折板上，所述电源安装于所述第二侧折板上。

3.根据权利要求2所述的非磁性金属板材的焊接工装，其特征是，所述第一侧折板、所述第二侧折板均为l型折板，其包括水平段和竖直段，所述第一侧折板的水平段、所述第二侧折板的水平段均与所述吸盘本体的上侧面相连，所述第一侧折板的竖直段、所述第二侧折板的竖直段分别固定于所述连接块的相对侧面。

4.根据权利要求3所述的非磁性金属板材的焊接工装，其特征是，所述连接块的内部贯穿设置有水平轴，所述水平轴的端部分别与所述第一侧折板、所述第二侧折板固定相连，所述连接块的上部开设有通孔，所述通孔中安装有凸轴，且所述凸轴与所述水平轴固定连接，所述凸轴与所述支杆可拆连接。

5.根据权利要求1所述的非磁性金属板材的焊接工装，其特征是，所述吸盘组件还包括电子显示屏和电源开关，所述电子显示屏、所述电源开关均安装于所述吸气泵上，且所述电源分别与所述电子显示屏、所述电源开关电连接，所述电子显示屏用于显示所述压力传感器检测出的负压吸力。

6.根据权利要求2所述的非磁性金属板材的焊接工装，其特征是，所述吸盘本体的轮廓形状为圆形，所述第一侧折板的水平段的轮廓形状、所述第二侧折板的水平段的轮廓形状分别为与所述吸盘本体的外轮廓相匹配的弓形。

7.根据权利要求4所述的非磁性金属板材的焊接工装，其特征是，所述主横杆的两端分别开设有多个插孔，所述支杆与所述插孔插接配合，且所述主横杆对应所述插孔还设有多个插销孔，所述支杆上开设有多个连接孔，多个所述连接孔沿所述支杆的长度方向间隔分布，所述插销孔和所述连接孔中穿装设置有固定销轴。

8.根据权利要求7所述的非磁性金属板材的焊接工装，其特征是，所述支杆为空心钢管，所述支杆与所述凸轴插接配合，位于所述支杆下端的连接孔和所述凸轴之间穿装设置有紧固螺栓。

9.根据权利要求7所述的非磁性金属板材的焊接工装，其特征是，所述顶压结构包括螺纹柱，所述主横杆的中部设置有螺纹孔，所述螺纹孔的孔轴线方向与所述插孔的孔轴线方向平行布置，所述螺纹柱安装于所述螺纹孔中，所述顶压端为设置在所述螺纹柱一端的顶压块。

10.根据权利要求9所述的非磁性金属板材的焊接工装，其特征是，所述顶压结构还包括扳手和固定螺母，所述扳手连接于所述螺纹柱远离所述顶压块的端部，所述固定螺母设置在所述主横杆的中部，且所述固定螺母的内孔构成所述螺纹孔。

技术总结本发明涉及焊接工装技术领域，公开了一种非磁性金属板材的焊接工装，包括主横杆、顶压结构、两个支杆和两个吸盘组件，顶压结构安装于主横杆的中部，两个支杆分别与主横杆可拆连接；两个吸盘组件分别安装于支杆的端部，顶压结构设有用于与型材配合的顶压端，且顶压端与两个吸盘组件布置于主横杆的同一侧；吸盘组件包括底座、吸盘本体、吸气泵、电源、压力传感器和泄气片，吸盘本体固定连接于底座的下侧，吸气泵和电源均安装于底座上，电源分别与吸气泵、压力传感器电连接；吸气泵与吸盘本体相连接，吸盘本体设有用于非磁性金属板材相配合的吸附面；压力传感器安装在吸盘本体上，用于检测吸附面与板材表面之间的负压吸力，泄气片连接于吸附面上。技术研发人员：郑耀新,陈景光,彭卫华,王建,李华平,丁正祥,杨红卫受保护的技术使用者：中船黄埔文冲船舶有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29