本發明涉及床架的焊接，具體地涉及一種病床床架的焊接夾具及焊接方法。

背景技術：

1、病床床架的生產過程中，床板底部的支撐結構（如附圖1所示）采用目字形框架焊接成型，其核心工藝在于多根方管工件的定位夾緊及連續焊接。目前行業普遍采用的焊接夾具系統存在以下技術缺陷：

2、多執行器協同控制效率低下：現有夾具為每根工件配置獨立氣缸或液壓缸作為驅動源，在形成目字形框架時需通過plc對十余個執行單元進行逐點控制。這種離散式驅動方式不僅導致控制程序邏輯層級復雜（需設置多軸同步參數及防干涉策略），更因各執行器響應延遲差異造成整體夾持定位耗時增加約40%。此外，大量電磁閥組與傳感器的布設使系統故障率顯著升高，維護成本居高不下。

3、雙面焊接工藝自動化缺失：現行工藝采用"先頂面后翻轉"的分步焊接模式，具體表現為：焊接機器人完成頂部焊縫后，操作人員需借助吊裝設備對已固連的目字形框架（尺寸通常達2m×1m）進行180°翻轉以暴露底部焊縫。該工序存在雙重效率瓶頸：一方面，框架總成剛性連接后質量可達20kg以上，人工翻轉耗時超過5分鐘；另一方面，翻轉過程中框架易產生扭曲變形，導致二次裝夾時出現平均0.5-1.2mm的定位偏差，直接影響底部焊接質量的一致性。

4、上述技術瓶頸嚴重制約了病床支架的批量化生產效率，據行業統計數據顯示，傳統工藝的單件生產周期較理論值延長約65%，其中夾具準備與工件翻轉環節占據無效工時的72%以上。因此，亟需開發新型夾裝系統與焊接工藝以突破現有生產模式的技術局限。

技術實現思路

1、針對現有焊接病床床架的工藝步驟中，無效工時占比較高的技術問題，本發明提供了一種病床床架的焊接夾具及焊接方法，通過一次性將所有工件全部放置在所有的支撐部上，然后通過壓緊組件的壓緊部對所有的工件一次性的壓緊，從而減少裝夾工件時的耗時；然后在焊接的過程中，焊接完成頂面后，通過旋轉組件直接驅動底部支撐件旋轉180°，帶動工件一起轉動，將床架底部的焊縫翻轉至頂面，從而減少因翻轉工件產生的無效工時。

2、本發明的技術方案是：

3、一種病床床架的焊接夾具，用于按目字形裝夾六根工件，包括：

4、底部支撐件，所述底部支撐件上至少設有六個支撐部，并分布于所述底部支撐件的四周和中部；

5、壓緊組件，設于所述底部支撐件上，其包括與所有所述支撐部一一對應的多個壓緊部，所述壓緊部能夠相對所述支撐部移動，所述壓緊部用于固定工件；

6、旋轉組件，旋轉端與所述底部支撐件連接，能夠驅動所述底部支撐件至少旋轉180°；

7、其中，所述底部支撐件四周的支撐部位于底部支撐件四周的中間位置。

8、可選地，所述支撐部包括互相垂直設置的支撐板和定位板；

9、所述壓緊部能夠靠近或遠離所述支撐板。

10、可選地，所述壓緊部包括側邊活動件、中部活動件、端部活動件、側邊驅動件和壓緊驅動件；

11、所述側邊活動件與所述側邊驅動件動力連接；

12、所述中部活動件、端部活動件與所述壓緊驅動件動力連接。

13、可選地，所述側邊活動件包括：

14、多張側邊壓板，滑動設于所述底部支撐件上，并與所述底部支撐件兩側的支撐板一一對應；

15、多根驅動桿，對應設于每張所述側邊壓板上，所述驅動桿的端部與所述側邊壓板鉸接；

16、壓桿，其兩端分別與一根所述驅動桿的端部鉸接；

17、其中，所述側邊驅動件與所述壓桿動力連接，并用于驅動所述壓桿靠近或遠離所述底部支撐件。

18、可選地，所述底部支撐件上設有八個支撐部，所述底部支撐件的兩側分別設有兩個所述支撐部，兩個所述支撐部分別靠近所述底部支撐件的兩端；

19、所述側邊活動件包括四張側邊壓板，四根驅動桿兩根壓桿；

20、所述側邊活動件還包括連接桿，所述連接桿的兩端與兩根所述壓桿連接，所述連接桿的中部與所述側邊驅動件連接。

21、可選地，所述中部活動件包括中部壓板，所述端部活動件包括端部壓板；

22、所述中部壓板和所述端部壓板均位于其對應支撐板的同一側；

23、所述壓緊驅動件包括一張驅動板，所述中部壓板和所述端部壓板均設于所述驅動板上。

24、可選地，所述旋轉組件包括支撐架和伺服電機；

25、所述底部支撐件的兩端分別轉動設于一個所述支撐架上，所述伺服電機設于其中一個所述支撐架上，所述伺服電機的輸出軸與所述底部支撐件的一端動力連接。

26、一種基于焊接夾具的焊接方法，包括以下步驟：

27、s10、將六根工件放置在六個支撐部內，通過壓緊組件將六根工件壓緊并形成目字形結構；

28、s20、采用焊接機器人對六根工件的連接處進行多道焊接；

29、s21、在焊接過程中，通過電弧傳感器實時監測熔透深度，并控制熔透量為工件壁厚的85%-95%，且當熔透深度超出閾值時自動調整焊接速度或電流；

30、s22、位于四周的四根工件的連接處采用船形位焊接；

31、s23、中部兩根工件與側部兩根工件的連接處采用分段退焊；

32、s30、通過旋轉組件驅動底部支撐件轉動180°，采用步驟s20至s23的方法對床架底面的連接處進行多道焊接；

33、s40、焊后通過振動時效設備消除殘余應力。

34、可選地，所述步驟s22中，焊接參數根據管件厚度動態調整：初始電流140a，每焊接10mm長度后電流降低2a，直至降至130a；

35、所述步驟s23中，每段焊接完成后立即對焊縫區域施加局部電磁脈沖處理，脈沖頻率150-180hz，能量密度3-4j/mm2；

36、所述步驟s40中，振動時效設備的工作前10分鐘頻率為80hz，后15分鐘頻率為120hz。

37、可選地，所述步驟s21中，當熔池溫度超過1600℃或熔透量波動超過±0.1mm時，實時調整焊接速度與電流，調整公式為：，

38、其中，,?，為實際溫度，為目標溫度，為熔池溫度的瞬時變化量，為時間間隔；

39、調整后的電流變化量限制在±10a的范圍內。

40、與現有技術相比，本發明的有益效果是：

41、通過一次性將所有工件全部放置在所有的支撐部上，然后通過壓緊組件的壓緊部對所有的工件一次性的壓緊，從而減少裝夾工件時的耗時；然后在焊接的過程中，焊接完成頂面后，通過旋轉組件直接驅動底部支撐件旋轉180°，帶動工件一起轉動，將床架底部的焊縫翻轉至頂面，從而減少因翻轉工件產生的無效工時。

42、通過本技術方案，可以將無效工時降低至15%，提升將近三倍的生產效率。

技術特征：

1.一種病床床架的焊接夾具，用于按目字形裝夾六根工件，其特征在于，所述焊接夾具包括：

2.根據權利要求1所述的病床床架的焊接夾具，其特征在于：

3.根據權利要求2所述的病床床架的焊接夾具，其特征在于：

4.根據權利要求3所述的病床床架的焊接夾具，其特征在于，所述側邊活動件包括：

5.根據權利要求4所述的病床床架的焊接夾具，其特征在于：

6.根據權利要求3所述的病床床架的焊接夾具，其特征在于：

7.根據權利要求1所述的病床床架的焊接夾具，其特征在于：

8.一種基于權利要求1-7任一所述焊接夾具的焊接方法，其特征在于，包括以下步驟：

9.根據權利要求8所述的焊接方法，其特征在于：

10.根據權利要求8所述的焊接方法，其特征在于：

技術總結
本發明涉及焊接技術領域,具體地涉及一種病床床架的焊接夾具及焊接方法，目的是解決現有焊接病床床架的工藝步驟中，無效工時占比較高的技術問題。該焊接夾具包括：底部支撐件，底部支撐件上至少設有六個支撐部，并分布于底部支撐件的四周和中部；壓緊組件，設于底部支撐件上，其包括與所有支撐部一一對應的多個壓緊部；旋轉組件，旋轉端與底部支撐件連接；其中，底部支撐件四周的支撐部位于底部支撐件四周的中間位置。通過壓緊組件的壓緊部對所有的工件一次性的壓緊，從而減少裝夾工件時的耗時；通過旋轉組件直接驅動底部支撐件旋轉180°，帶動工件一起轉動，將床架底部的焊縫翻轉至頂面，從而減少因翻轉工件產生的無效工時。

技術研發人員：陳鵬,孟順林,李曉鵬,姚剛華,鄭繼忠,鄒斌
受保護的技術使用者：成都市浩瀚醫療設備有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24