本發明屬于工裝設備領域，具體涉及一種船用t型材焊接用的工裝。

背景技術：

在船舶中，t型材的使用，十分的常見，該t型材包括水平設置的面板、自面板中部豎直延伸的腹板，該工裝就是實現面板和腹板的定位，然后進行焊接（手工或機器人）。

然而，在現有的工裝使用過程中，容易出現以下技術問題：

1）、無法保證t型材的垂直度，夾持過緊造成腹板或面板的變形，夾持過松動造成腹板和面板移位；

2）、在焊接的過程中無法同時對t型材進行降溫，因此，需要更多時間去冷卻成型，換言之，焊接效率十分的差。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種改進的船用t型材焊接用的工裝。其不僅能夠快速實現面板和腹板的定位，而且還能夠在焊接的同時對t型材進行降溫，使得t型材快速成型，同時在定位過程中還能有效的減少面板和腹板在定位后變形的概率，確保t型材的品質，此外，結構簡單，實施方便，且成本低。

為解決上述技術問題，本發明采取的技術方案如下：

一種船用t型材焊接用的工裝，該t型材包括水平設置的面板、自面板的上表面豎直向上延伸的腹板，工裝包括定位架、用于支撐和定位面板的墊塊、位于墊塊的上方且能夠將腹板定位在面板上的定位機構，其中定位機構包括位于腹板兩側且能夠抵觸在腹板側面上的第一定位單元、位于腹板頂部使得腹板向下正壓的第二定位單元，墊塊內部中空設置，工裝還包括能夠自動向墊塊內部添加冷卻介質的降溫單元。

優選地，在墊塊沿著面板長度方向的側邊設有供面板抵靠的靠柵條。

具體的，靠柵條與墊塊一體成型設置，且材質為銅，散熱效率高。

同時，靠柵條的高度是面板厚度的0.5倍以上，本例中，靠柵條的高度為面板厚度的3倍。

根據本發明的一個具體實施和優選方面，第一定位單元包括多組沿著所述腹板長度方向分布的定位組件，每組定位組件包括沿著腹板長度方向間隔分布且能夠抵靠在腹板側面的靠柵板、分別與每個靠柵板通過沿著腹板長度方向延伸的樞軸轉動連接的夾板、用于驅動每個夾板繞著相對應的樞軸轉動的驅動機構，其中當第一定位單元處于定位狀態時，夾板自腹板頂部繞過并將腹板向靠柵板頂推后夾緊。

具體的，通過間隔設置的靠柵板和夾板，主要是形成便于機器人進行焊接的操作空間，同時，本申請中在靠柵板和夾板上分別設有避讓缺口，當需要滿焊時，能夠供焊槍通過。

驅動機構包括固定在定位架上的安裝座、設置在所述安裝座上且水平設置的頂推氣缸、兩端部分別通過沿著腹板長度方向延伸的樞軸與所述頂推氣缸的伸縮端部和所述夾板相轉動連接的推桿，其中當頂推氣缸伸長時，由推桿驅使著夾板繞著夾板與靠柵板連接的樞軸轉動將腹板夾緊。

優選地，每組定位組件還包括用于將間隔分布的夾板之間固定連接的夾棍。

進一步的，夾棍位于夾板的內側、且部分冒出夾板的內側邊，當夾板夾緊腹板時，夾棍的冒出部分頂著腹板向靠柵板夾緊。該夾棍的設置，有兩個作用，一、使得每組定位機構的夾板能夠同步運動夾緊；二、減小夾持定位時的接觸面積，同時夾的更穩。

根據本發明的又一個具體實施和優選方面，在靠柵板能夠貼合在腹板側面的側部固定設有磁鐵，且磁鐵的外側面與靠柵板的外側齊平設置。本申請中t型材的材質為鐵，因此，通過磁鐵的設置，便于腹板的安裝和定位工作，使得腹板更加貼合靠柵板，進而防止定位后腹板的相對移位。

優選地，每組定位組件還包括用于將間隔設置的夾板與墊塊相對自鎖的鎖定件。

具體的，鎖定件包括用于間隔分布的夾板外側相固定連接的角鐵塊、用于將角鐵塊與墊塊相對定位的壓腳、用于驅動壓腳松開或壓緊以實現角鐵塊鎖定或解鎖的氣缸。通過鎖定件實現角鐵塊及夾板與墊塊之間相對鎖定，確保焊接時面板和腹板不會出現移位。

根據本發明的又一個具體實施和優選方面，第二定位單元包括設置在夾板兩側的定位座、與定位座相螺紋連接的螺栓、設置在螺栓底部且相轉動連接的夾頭，其中夾頭上設有與腹板厚度相匹配的定位槽，當第一定位單元將腹板定位后，轉動螺栓，使得夾頭逐漸向腹板靠近、并自定位槽夾設在腹板上。通過第一定位單元實現腹板的左右定位；通過夾頭進一步限定腹板的左右晃動和上下移動。

此外，工裝還包括固定在墊塊兩端部的連接座、固定在定位架上的固定座、設置在固定座和連接座之間的伸縮氣缸。從而能滿足不同厚度t型材的加工。

由于以上技術方案的實施，本發明與現有技術相比具有如下優點：

本發明不僅能夠快速實現面板和腹板的定位，而且還能夠在焊接的同時對t型材進行降溫，使得t型材快速成型，同時在定位過程中還能有效的減少面板和腹板在定位后變形的概率，確保t型材的品質，此外，結構簡單，實施方便，且成本低。

附圖說明

圖1為本發明的工裝的結構示意圖；

圖2為圖1的主視示意圖；

圖3為圖1的后視示意圖；

圖4為圖1的左視示意圖；

圖5為圖1的俯視示意圖；

圖6為圖5中a-a向剖視示意圖（放大示意圖）；

其中：1、定位架；

2、墊塊；2a、靠柵條；

3、定位機構；31、第一定位單元；d、定位組件；d1、靠柵板；d1、滑塊；d2、樞軸；d3、夾板；d4、驅動機構；d40、安裝座；d41、頂推氣缸；d42、樞軸；d43、推桿；d5、避讓缺口；d6、夾棍；d7、鎖定件；d70、角鐵塊；d71、壓腳；d72、氣缸；d8、磁鐵；32、第二定位單元；320、定位座；321、螺栓；322、夾頭；c、定位槽；

4、連接座；

5、固定座；

6、伸縮氣缸；

7、定位座；70、導向槽；

1a、面板；1b、腹板。

具體實施方式

下面結合附圖和具體的實施例對本發明做進一步詳細的說明。

參見圖1至圖6，本實施例涉及的t型材包括水平設置的面板1a、自面板1a的上表面豎直向上延伸的腹板1b，同時，在船舶中常用的t型材材質大多數為鐵。

本實施主要涉及如何實現上述t型材的工裝，工裝包括定位架1、用于支撐和定位面板1a的墊塊2、位于墊塊2的上方且能夠將腹板1b定位在面板1a上的定位機構3，其中墊塊2內部中空設置，該工裝還包括能夠自動向墊塊2內部添加冷卻介質的降溫單元（圖中未顯示）。

具體的，在墊塊2沿著面板1a長度方向的側邊設有供面板1a抵靠的靠柵條2a。

本例中，靠柵條2a與墊塊2一體成型設置，且材質為銅，散熱效率高。

同時，靠柵條2a的高度是面板1a厚度的0.5倍以上，本例中，靠柵條2a的高度為面板1a厚度的3倍。

定位機構3包括位于腹板1b兩側且能夠抵觸在腹板1b側面上的第一定位單元31、位于腹板1b頂部使得腹板1b向下正壓的第二定位單元32。

第一定位單元31包括多組沿著腹板1b長度方向分布的定位組件d，每組定位組件d包括沿著腹板1b長度方向間隔分布且能夠抵靠在腹板1b側面的靠柵板d1、分別與每個靠柵板d1通過沿著腹板1b長度方向延伸的樞軸d2轉動連接的夾板d3、用于驅動每個夾板d3繞著相對應的樞軸d2轉動的驅動機構d4，其中當第一定位單元31處于定位狀態時，夾板d3自腹板1b頂部繞過并將腹板1b向靠柵板d1頂推后夾緊。

具體的，通過間隔設置的靠柵板d1和夾板d3，主要是形成便于機器人進行焊接的操作空間，同時，本申請中在靠柵板d1和夾板d3上分別設有避讓缺口d5，當需要滿焊時，能夠供焊槍通過。

驅動機構d4包括固定在定位架1上的安裝座d40、設置在安裝座d40上且水平設置的頂推氣缸d41、兩端部分別通過沿著腹板長度方向延伸的樞軸d42與頂推氣缸d41的伸縮端部和夾板d3相轉動連接的推桿d43，其中當頂推氣缸d41伸長時，由推桿d43驅使著夾板d3繞著夾板d3與靠柵板d1連接的樞軸d2轉動將腹板1b夾緊。

每組定位組件d還包括用于將間隔分布的夾板d3之間固定連接的夾棍d6、以及用于將間隔設置的夾板d3與墊塊2相對自鎖的鎖定件d7。

夾棍d6位于夾板d3的內側、且部分冒出夾板d3的內側邊，當夾板d3夾緊腹板1b時，夾棍d6的冒出部分頂著腹板1b向靠柵板d1夾緊。該夾棍的設置，有兩個作用，一、使得每組定位機構的夾板能夠同步運動夾緊；二、減小夾持定位時的接觸面積，同時夾的更穩。

同時，在靠柵板d1能夠貼合在腹板1b側面的側部固定設有磁鐵d8，且磁鐵d8的外側面與靠柵板d1的外側齊平設置。由于t型材的材質為鐵，那么通過磁鐵d8的設置，便于腹板1b的安裝和定位工作，使得腹板1b更加貼合靠柵板d1，進而防止定位后腹板1b的相對移位。

具體的，鎖定件d7包括用于間隔分布的夾板d3外側相固定連接的角鐵塊d70、用于將角鐵塊d70與墊塊2相對定位的壓腳d71、用于驅動壓腳d71松開或壓緊以實現角鐵塊d70鎖定或解鎖的氣缸d72。通過鎖定件d7實現角鐵塊d70及夾板d3與墊塊2之間相對鎖定，確保焊接時面板1a和腹板1b不會出現移位。

本例中，第二定位單元32包括設置在夾板d3兩側的定位座320、與定位座320相螺紋連接的螺栓321、設置在螺栓321底部且相轉動連接的夾頭322，其中夾頭322上設有與腹板1b厚度相匹配的定位槽c，當第一定位單元31將腹板1b定位后，轉動螺栓321，使得夾頭322逐漸向腹板1b靠近、并自定位槽c夾設在腹板1b上。

通過第一定位單元31實現腹板1b的左右定位；通過夾頭322進一步限定腹板1b的左右晃動和上下移動。

此外，上述的工裝還包括固定在墊塊2兩端部的連接座4、固定在定位架1上的固定座5、設置在固定座5和連接座4之間的伸縮氣缸6。通過伸縮氣缸6的伸縮調節，使得墊塊2和靠柵板d1的距離變化，從而能滿足不同厚度t型材的加工。

本申請中的工裝還包括沿著面板1a長度方向延伸的定位座7，靠柵板d1安裝在定位座7上。

具體的，在定位座7上設有導向槽70，在靠柵板d1的底部設置能夠滑動在導向槽70內的滑塊d10。

同時，上述的降溫單元，其主要包括冷卻介質的儲存裝置、用于將儲存裝置與墊塊內腔的進口相連通的導流管、冷卻介質的回收裝置、與墊塊內腔的出口和回收裝置相連通的排流管、能夠檢測墊塊內腔中冷卻介質溫度的檢測儀、以及能夠根據檢測儀所檢測的信息能夠自動向墊塊內腔中補充和更換冷卻介質的處理器。

具體的，設定一個額度值，只要冷卻介質的溫度高于額度值時，處理器自動向墊塊內腔內補充或更換冷卻介質，使得達到能夠邊焊接、邊降溫的技術效果。

綜上所述，本實施例的工裝，不僅能夠快速實現面板和腹板的定位，而且還能夠在焊接的同時對t型材進行降溫，使得t型材快速成型，同時在定位過程中還能有效的減少面板和腹板在定位后變形的概率，確保t型材的品質，此外，結構簡單，實施方便，且成本低。

以上對本發明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領域技術的人士能夠了解本發明的內容并加以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍，凡根據本發明的精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍內。