一种车顶通长弯梁骨架模块的柔性化工装及组装方法与流程

1.本发明涉及轨道车辆技术及制造方法领域，具体是一种车顶通长弯梁骨架模块的柔性化工装及组装方法。


背景技术：

2.近年来，随着我国轨道行业的快速发展对列车制造水平提出来更高的要求。轨道车辆车顶部位是车体重要部件，除铝合金车体外，其他车体车顶均采用骨架加外蒙皮的结构形式。其中，通长弯梁的骨架模块的制造过程为弯梁装配与焊接，需要较高的组配精度，一直以来都是车体制造的难点与痛点。
3.如专利文件cn201410441063.0所公开的适于不同车型的车顶弯梁定位装置及其使用方法，该装置包括多个车顶弯梁定位块、多个t形槽导轨定位座和多段导轨，通过多个立柱联合支撑一整条沿车体长度方向通长设置的导轨，导轨通过t形槽导轨定位座安装在立柱顶部，各车顶弯梁定位块根据所需车型相对应锁定在导轨上，利用车顶弯梁定位块固定弯梁。上述专利虽然可以快速将车顶弯梁通过车顶弯梁定位块沿导轨精确定位，但各车顶弯梁仅靠一个对应的车顶弯梁定位块定位易造成装配、焊接变形，且工装制造精度也难以保证。
4.如专利文件cn201510941389.4所公开的一种车顶弯梁制备装置及其使用方法，该装置包括撑板、座板、筋板和紧固装置，上述专利能够提高车顶弯梁的生产质量，但仅能制备单根弯梁，且弯梁的弧度无法调节。
5.而且实际生产过程中，不同批次、车型尺寸存在差异，单位需根据车体尺寸同时准备多个车顶通长弯梁骨架模块工装，不仅增加制造、管理、存放、使用成本，同时造成资源浪费。
6.因此，设计制造一种车顶通长弯梁骨架模块的柔性化工装及组装方法对提高产品质量，减少资源浪费，推动轨道车辆车体制造数字化具有重要意义。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种车顶通长弯梁骨架模块的柔性化工装及组装方法，能够用于组装多种弧度的弯梁，减少资源浪费；且能够解决装配、焊接变形的问题，提高产品质量。
8.本发明采用如下技术方案：
9.一种车顶通长弯梁骨架模块的柔性化工装及组装方法，用于组装车顶通长弯梁骨架模块，其包括基础装置、调节装置、支撑装置、定位装置和压紧装置。
10.车顶通长弯梁骨架模块包括若干个纵梁和弯梁，纵梁和弯梁垂直设置，且纵梁和弯梁固定连接；
11.调节装置包括设于基础装置上的横向调节机构和纵向调节机构；
12.支撑装置包括若干个支撑板和座板，座板设于纵向调节机构的输出端上，支撑板
转动设于座板上，且座板上设有用于固定支撑板转动角度的角度调节结构，各支撑板组合形成弧形支撑面，弧形支撑面作为车顶通长弯梁骨架模块的载体；
13.压紧装置设有若干个，且各压紧装置均滑动设于支撑板上，用于将弯梁紧压在弧形支撑面上，以使二者的弧度一致；
14.纵向调节机构驱动座板移动，联动支撑板移动，以调节弯梁弧度；
15.定位装置包括若干个纵梁定位块和两个限位梁，限位梁设于横向调节机构的输出端上，弯梁两端分别顶抵于两个限位梁上，横向调节机构驱动两个限位梁相向或相背移动，以限制弯梁的整体高度和宽度。
16.进一步设置，前述的基础装置包括若干个支撑架、基础横梁和基础纵梁，基础横梁设于地面上，基础纵梁设于相邻两个基础横梁上，相邻基础纵梁之间通过支撑架连接，横向调节机构设于基础横梁上，纵向调节机构设于基础纵梁上。
17.如此设置，基础横梁和基础纵梁分别用于作为横向调节机构和纵向调节机构的载体，且相邻基础纵梁通过支撑架连接，能够提高基础装置的结构稳定性。
18.进一步设置，前述的横向调节机构包括横向支撑座、横向驱动件和横向调节杆，横向支撑座设于基础横梁上，横向调节杆设于横向支撑座上，横向驱动件驱动横向调节杆移动，限位梁设于横向调节杆上。
19.如此设置，通过两个横向驱动件同时驱动两个横向调节杆移动，从而驱动两个限位梁相向或相背移动，两个限位梁相向移动，则弯梁两端相互靠近，使得弯梁的宽度变小；反之，则变大。
20.进一步设置，前述的横向调节机构还包括升降驱动件和升降调节杆，升降调节杆设于横向支撑座上，升降驱动件驱动升降调节杆升降移动，以联动横向支撑座一同升降移动。
21.如此设置，横向支撑座带动限位梁一同升降移动，限位梁上升，则弯梁的高度变大，反之，则变小。
22.进一步设置，前述的横向驱动件和升降驱动件均为旋转轮，横向驱动件和升降驱动件的旋转轮分别与横向调节杆和升降调节杆固定连接，且横向调节杆和升降调节杆均螺纹设置在横向支撑座上。
23.如此设置，手动或电动转动旋转轮时，横向调节杆通过螺纹螺旋横向移动，升降驱动件通过螺纹螺旋升降移动，从而实现推动限位梁左右以及上下移动，以灵活限制弯梁的整体宽度和高度。
24.进一步设置，前述的纵向调节机构包括纵向支撑座、纵向驱动件和纵向调节杆，纵向支撑座设于地面上，纵向调节杆移动设于纵向支撑座上，座板设于纵向调节杆上，纵向驱动件驱动纵向调节杆移动，以驱动座板移动。
25.如此设置，通过驱动各座板移动，以调节各支撑板的转动角度，从而组成不同弧度的弧形支撑面，而弯梁紧固在弧形支撑面上，通过调节弧形支撑面的弧度，从而调节弯梁的弧度。
26.进一步设置，该工装还包括辅助装置，辅助装置包括用于辅助调节机构的移动梯子。
27.如此设置，移动梯子能够灵活放置在任何位置，通过移动梯子能够辅助工作人员
操作调节机构，以快速组装车顶通长弯梁骨架模块。
28.进一步设置，前述的辅助装置还包括安全护栏，安全护栏用于阻挡工作人员。
29.如此设置，安全护栏能够阻挡工作人员误碰该工装，避免造成安全事故。
30.本发明还提供一种车顶通长弯梁骨架模块的组装方法，该方法包括以下步骤：
31.步骤一：通过支撑架固定连接相邻两个基础纵梁，组装基础装置，形成胎体；
32.步骤二：将纵向调节机构安装在基础纵梁上，将横向调节机构安装在基础横梁上；
33.步骤三：固定连接限位梁和横向调节机构，然后安装支撑装置，固定连接座板和纵向调节机构；
34.步骤四：安装压紧装置，再将车顶弯梁、纵梁放入胎体并调整位置，然后滑动压紧装置，压紧装置压紧车顶弯梁和纵梁；
35.步骤五：焊接车顶弯梁和纵梁，组成车顶通长弯梁骨架模块；
36.步骤六：松开压紧装置，吊运车顶通长弯梁骨架模块移出胎体。
37.有益效果
38.与现有技术相比，本发明提供的车顶通长弯梁骨架模块的柔性化工装及组装方法，具备以下有益效果：
39.1、弯梁通过多个压紧装置紧固在弧形支撑面上，二者的弧度一致；如此，通过调节弧形支撑面的弧度，即可调节弯梁的弧度；而弧形支撑面的弧度由各支撑板组成，如此，通过角度调节结构调节并固定各支撑板的转动角度，即可调节弧形支撑面的弧度；
40.2、弯梁两端分别顶抵于两个限位梁上，横向调节机构驱动两个限位梁相向或相背移动，通过两个限位梁的间距限制弯梁的整体宽度；纵向调节机构驱动座板移动，联动支撑板移动，支撑板和限位梁配合能够调节弯梁的整体高度。
41.如此，本发明提供的车顶通长弯梁骨架模块的柔性化工装及组装方法能够调节车顶弯梁的弧度，提高适应性，能够用于组装多种弧度的弯梁，减少资源浪费；且各车顶弯梁通过通过多个压紧装置和纵梁定位块定位固定，以解决装配、焊接变形的问题，提高产品质量。
附图说明
42.图1为本发明的结构示意图；
43.图2为本发明除辅助装置外的结构示意图；
44.图3为图2中a处的放大示意图；
45.图4为图2中b处的放大示意图；
46.图5为基础装置和纵向支撑座的仰视图。
47.附图标号：1、基础装置；11、支撑架；12、基础横梁；13、基础纵梁；14、码座；2、调节装置；21、横向调节机构；211、横向支撑座；212、横向驱动件； 2121、旋转轮；213、横向调节杆；214、升降驱动件；215、升降调节杆；22、纵向调节机构；221、纵向支撑座；222、纵向驱动件；223、纵向调节杆；3、支撑装置；31、支撑板；32、座板；33、角度调节结构；34、弧形支撑面；4、定位装置；41、纵梁定位块；42、限位梁；5、压紧装置；6、辅助装置；61、移动梯子；62、安全护栏；100、纵梁；200、弯梁。
具体实施方式
48.为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
49.现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
50.参阅图1、图2、图3、图4和图5所示，其中，图1为本发明的结构示意图；图2为本发明除辅助装置外的结构示意图；图3为图2中a处的放大示意图；图4为图2中b处的放大示意图；图5为基础装置和纵向支撑座的仰视图。本发明优选一实施例的一种车顶通长弯梁骨架模块的柔性化工装，用于组装车顶通长弯梁骨架模块，其包括基础装置1、调节装置2、支撑装置3、定位装置4和压紧装置5；
51.车顶通长弯梁骨架模块包括多个纵梁100和弯梁200，纵梁100和弯梁200 垂直分布，且纵梁100和弯梁200焊接；
52.调节装置2包括用于调节定位装置4的横向调节机构21和用于调节支撑装置3的纵向调节机构22，二者均安装于基础装置1上；
53.支撑装置3包括多个支撑板31和座板32，座板32通过螺栓固定于纵向调节机构22的输出端上，支撑板31通过转轴转动安装于座板32上，且座板32 上有用于固定支撑板31转动角度的角度调节结构33，各支撑板31间隔分布，避免相互干涉，各支撑板31组合形成弧形支撑面34，作为车顶通长弯梁骨架模块的载体；
54.压紧装置5有多个，且各压紧装置5均滑动安装于支撑板31上，用于将弯梁200紧压在弧形支撑面34上，以使二者的弧度一致；
55.定位装置4包括多个纵梁定位块41和两个限位梁42，限位梁42安装于横向调节机构21的输出端上，弯梁200两端分别顶抵于两个限位梁42上，横向调节机构21驱动两个限位梁42相向或相背移动，以限制弯梁200的整体宽度；纵向调节机构22驱动座板32移动，联动支撑板31移动，支撑板31和限位梁 42配合，以调节弯梁200的整体高度。
56.如此，本发明能够调节车顶弯梁200的弧度，提高适应性，能够用于组装多种弧度的弯梁200，减少资源浪费；且各车顶弯梁200通过通过多个压紧装置 5和纵梁定位块41定位固定，以解决装配、焊接变形的问题，提高产品质量。
57.基础装置1包括多个支撑架11、基础横梁12和基础纵梁13，基础横梁12 安装于地面上，基础纵梁13通过螺栓固定安装于相邻两个基础横梁12上，且各基础纵梁13间隔分布，相邻基础纵梁13之间通过支撑架11螺栓固定连接，横向调节机构21安装于基础横梁12上，纵向调节机构22安装于基础纵梁13 上。如此，基础横梁12和基础纵梁13分别用于作为横向调节机构21和纵向调节机构22的载体，且相邻基础纵梁13通过支撑架11连接，能够提高基础装置 1的结构稳定性。
58.横向调节机构21包括横向支撑座211、横向驱动件212和横向调节杆213，横向支撑座211通过螺栓固定于基础横梁12上，横向调节杆213活动安装于横向支撑座211上，限位梁42安装于横向调节杆213上，横向驱动件212与横向调节杆213传动连接，横向驱动件212驱动横向调节杆213移动，以驱动限位梁42移动。如此，通过两个横向驱动件212同时驱动两个横向调节杆213移动，从而驱动两个限位梁42相向或相背移动，两个限位梁42相向移动，则
弯梁200 两端相互靠近，使得弯梁200的宽度变小；反之，则变大。
59.横向调节机构21还包括升降驱动件214和升降调节杆215，升降调节杆215 活动安装于横向支撑座211上，升降驱动件214驱动升降调节杆215升降移动，以联动横向支撑座211一同升降移动，横向支撑座211带动限位梁42一同升降移动，限位梁42上升，则弯梁200的高度变大，反之，则变小。
60.纵向调节机构22包括纵向支撑座221、纵向驱动件222和纵向调节杆223，纵向支撑座221安装于地面上，纵向调节杆223穿过纵向支撑座221并活动安装于纵向支撑座221上，座板32与纵向调节杆223通过螺栓固定连接，纵向驱动件222与纵向调节杆223传动连接，纵向驱动件222驱动纵向调节杆223移动，以驱动座板32移动。如此，通过驱动各座板32移动，以调节各支撑板31 的转动角度，从而组成不同弧度的弧形支撑面34，而弯梁200紧固在弧形支撑面34上，通过调节弧形支撑面34的弧度，从而调节弯梁200的弧度。
61.横向驱动件212、升降驱动件214和纵向驱动件222均为旋转轮2121，横向驱动件212、升降驱动件214和纵向驱动件222的旋转轮2121分别与横向调节杆213、升降调节杆215和纵向调节杆223的一端焊接，且横向调节杆213和升降调节杆215均通过螺纹安装在横向支撑座211上，纵向驱动件222的旋转轮2121通过蜗轮蜗杆转向结构与纵向调节杆223传动连接。如此，手动或电动转动旋转轮2121时，横向调节杆213通过螺纹螺旋横向移动，升降调节杆215 通过螺纹螺旋升降移动，从而实现推动限位梁42左右以及上下移动，以灵活限制弯梁200的整体宽度和高度；纵向调节杆223通过蜗轮蜗杆转向结构升降移动，从而调节座板32高度。
62.基础横梁12和纵向支撑座221的底部均焊有码座14，基础横梁12和纵向支撑座221均通过码座14螺栓固定在地面上。
63.角度调节结构33包括调节座331和滑块332，调节座331呈l形，其底部通过螺栓固定在座板32上，其侧部开有弧形的滑动通道3311，滑块332固定于支撑板31的转轴两端，且其上开有与滑动通道3311对应的固定孔3321，固定孔3321用于供螺栓等紧固件穿过，如此，采用螺栓等紧固件穿过滑动通道3311 和固定孔3321，螺栓可沿滑动通道3311滑动，从而带动支撑板31转动，再采用螺母锁紧，即可固定支撑板31的转动角度。
64.纵梁定位块41位于支撑板31之间，并可以根据不同车型的需求，快速更换纵梁定位块41的位置，且纵梁定位块41布置的方向不与车顶通长弯梁骨架模块的出胎方向发生干涉。车顶通长弯梁骨架模块的尺寸固定后，采用螺丝固定连接纵梁定位块41与限位梁42。
65.压紧装置5包括滑座51、压块52和压杆53，滑座51滑动安装在支撑板31 上，压块52和压杆53均铰接在滑座51上，且压块52和压杆53联动，压杆53 驱动压块52升降。如此，将压紧装置5通过滑座51滑动至弯梁200一侧，再手动转动压杆53时，压块52下压弯梁200一侧，以使弯梁200紧固在支撑板 31上。
66.该柔性化工装还包括辅助装置6，辅助装置6包括用于辅助调节机构的移动梯子61。如此，移动梯子61能够灵活放置在任何位置，通过移动梯子61能够辅助工作人员操作调节机构，以快速组装车顶通长弯梁骨架模块。
67.辅助装置6还包括安全护栏62，安全护栏62用于阻挡工作人员误碰该工装，避免造成安全事故。
68.本发明还提供一种车顶通长弯梁骨架模块的组装方法，该方法包括以下步骤：
69.步骤一：通过支撑架11固定连接相邻两个基础纵梁13，组装基础装置1，形成胎体；
70.步骤二：将纵向调节机构22安装在基础纵梁13上，将横向调节机构21安装在基础横梁12上；
71.步骤三：固定连接限位梁42和横向调节机构21，然后安装支撑装置3，固定连接座板32和纵向调节机构22；
72.步骤四：安装压紧装置5，再将车顶弯梁200、纵梁100放入胎体并调整位置，然后滑动压紧装置5，压紧装置5压紧车顶弯梁200和纵梁100；
73.步骤五：焊接车顶弯梁200和纵梁100，组成车顶通长弯梁骨架模块；
74.步骤六：松开压紧装置5，吊运车顶通长弯梁骨架模块移出胎体。
75.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。