超薄寬玻璃壓延機機架通用焊接工裝設計

蔣濤濤,俞 茂,張 勇,蔣和峻,俞澤田

(蚌埠凱盛工程技術有限公司,蚌埠 233010)

超薄寬玻璃壓延機的機架是保證壓延機穩定運行的關鍵零件,其結構承擔設備水冷系統、風冷系統的傳輸功能、承載動力部件、功能部件等的安裝功能。架體結構為矩形管焊接結構。

因各生產企業玻璃生產線對玻璃板幅和厚度要求不同,玻璃壓延機設備架體部分長度、各功能部件安裝板的尺寸大小及間距位置都會發生相應變化,壓延機產品生產又屬于小批量非標生產,常規壓延機機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行組焊。這種焊接方式存在效率低、勞動強度大、對制作人員技術要求高。每件機架上相關焊接尺寸位置偏差大,影響后期機械加工效率。

1 超薄寬玻璃壓延機機架通用焊接工裝總體布局設計

超薄寬玻璃壓延機機架是由架體部分、動力部件安裝板、功能部件安裝板、車輪安裝孔組件、冷卻水箱、調整桿軸承座安裝板、壓架電機支架安裝板、設備起吊板、定位零件安裝板和車輪剎車座組成(見圖1)[1,2]。按照產品設計要求,機架的各功能安裝板只有嚴格控制位置尺寸和幾何誤差才能保證后續機械加工的質量和效率。結合壓延機產品客戶的具體要求,設計的機架通用焊接工裝為:以焊接工裝底架作為焊接平臺,作為保證各方向定位基準要求;配合相關可調整位置的定位支架和定位塊、定位機構、輔助定位靠板,滿足相關零件因產品需求尺寸變化的定位要求;安裝可調整位置的緊固機構滿足機架長度變化的緊固需求,具體布局見圖2。

2 機架通用焊接工裝設計

2.1 機架通用焊接工裝底架設計

機架通用焊接工裝的底架(見圖3)為矩形管焊接結構,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,作為機架焊接的基準面。鋼板上同時加工“T”型安裝槽,作為定位支架的安裝槽,實現定位塊的安裝位置調整要求[3]。

2.2 定位支架和定位塊設計

1)定位支架分為通用固定定位支架、可調節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”型安裝槽移動安裝位置;具有兩個安裝孔,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負責作為機架架體側面定位基準面定位機架架體主矩形管1,其中定位支架5還兼顧壓架電機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負責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負責作為調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均為可調節定位支架,沒有與“T”型安裝槽定位的凸臺,自己可以前后移動,也可沿“T”型安裝槽移動;具有四個安裝孔,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負責動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負責主矩形管1的側面定位零件安裝板側面、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側面固定;定位支架8負責主矩形管1的側面設備起吊板側面焊接定位。

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;具有兩個安裝孔,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。定位塊負責架體中間連接矩形管的焊接定位。

2.3 緊固機構、定位機構設計

緊固機構、定位機構由固定到“T”型安裝槽中的緊固機構(或定位機構)支架、緊固(或定位)氣缸、導向塊、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)氣缸帶動沿導向塊移動。緊固機構負責將按照圖紙要求放置在焊接工裝中的機架架體固定成一體后,通過點焊將主矩形管與連接矩形管、冷卻水箱焊接成一體。定位機構的定位塊負責車輪剎車座組件的底面和側面定位,保證車輪剎車座與主矩形管2的焊接連接滿足圖紙設計尺寸要求[3,4]。

2.4 定位靠板設計

1)功能部件安裝板定位靠板設計見圖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,負責寬度方向尺寸定位。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,負責長度尺寸方向定位,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不發生移動,同時方便焊接固定后拆卸,不影響焊接完成后機架的吊裝轉運工作。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焊接預留的焊接空間[4,5]。

2)調整桿軸承座安裝板定位靠板設計

調整桿軸承座安裝板定位靠板由靠板座和定位靠板3組成都為板狀結構,其中靠板座有腰形安裝槽基本貫穿整個靠板座長度方向,方便定位靠板3長度方向位置調整?？堪遄路絻啥擞卸ㄎ话?當靠板座放在定位支架9上時,負責卡放定位在定位支架9的側面,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,實現對靠板座寬度方向的定位;同時靠板座后方固定螺栓松動后,可以快速取出調整桿軸承座安裝板定位靠板組件,不影響焊接完成后機架的吊裝轉運工作。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,保證對調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)壓架電機支架安裝板定位靠板設計

定位靠板4負責壓架電機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。焊接后只需松動螺栓的螺母即可拆卸定位靠板4,不影響焊接完成后機架的吊裝轉運工作。

3 結 語

論文設計的超薄寬玻璃壓延機機架焊接工裝能實現對機架組焊的各零件定位要求,有效提高產品制作效率和質量要求。同時針對因各生產企業對超薄寬壓延玻璃生產線生產的玻璃寬度、厚度、產量需求不同,產生對壓延機功能件設計變化,造成壓延機機架長度尺寸及相關零件位置、形狀尺寸變化的壓延機機架,該焊接工裝同樣適用。因此,該文論述的超薄寬玻璃壓延機機架焊接工裝具有很好的通用性和應用性,能夠有效用于壓延機機架焊接制作生產。