[发明专利]一种用于金属三明治板焊接的工装夹具及其使用方法

权利要求书

1.一种用于金属三明治板焊接的工装夹具，包括底座板和设在底座板上需要进行加工的三明治芯板和三明治面板，其特征在于：底座板的中部设有芯板气压固定装置和面板气压固定装置，底座板的两侧部设有导轨和导杆，导轨上安装有工字钢横梁，通过导轨和导杆的配合，使得工字钢横梁沿着导轨进行横向移动，底座板的一端设有气缸控制器，用以驱动芯板气压固定装置和面板气压固定装置；芯板气压固定装置包括芯板气缸和与芯板气缸相连的芯板气缸固定杆，用以对三明治芯板进行固定，面板气压固定装置包括面板气缸和与面板气缸相连的面板气缸固定杆，用以对三明治面板进行固定；面板气压固定装置还包括压盘，面板气压固定装置固定于工字钢横梁上，面板气缸固定杆的一端与面板气缸相连，另一端与压盘相连，压盘表面设有橡胶层，面板气缸通过快插装置与供气气管相连；面板气缸固定杆末端设置有保护层，工字钢横梁有2-8根，并列设置于底座板上，所有工字钢横梁的两端分别穿设有一根导杆，导杆与导轨平行设置，导杆的两端通过固定支座固定于底座板上，导杆的长度大于导轨的长度，导杆与固定支座、工字钢横梁的连接处分别设有橡胶环，导轨上设有导轨限位装置；导轨与工字钢横梁的连接处设有导轨滑块，导轨滑块的一端固定于工字钢横梁上，另一端卡设于导轨侧面的导向槽中；限位装置设置在导轨末端，通过螺栓将限位装置固定于导轨和底座板上，限位装置高度低于导轨滑块高度，限位装置周围设置有橡胶圈；芯板气压固定装置还包括一组平行设置的支架，支架上安装有芯板气缸固定板，芯板气缸通过快插装置与供气气管相连；芯板气缸固定杆与芯板气缸固定板之间垂直设置。

2.根据权利要求1所述的一种用于金属三明治板焊接的工装夹具，其特征在于：气缸控制器包括面板和芯板气缸控制继电器和控制开关，面板和芯板气缸控制继电器与芯板气缸、面板气缸相连，控制开关设有高压气流和低压气流选项，用以对芯板气缸和面板气缸的气流进行控制。

3.根据权利要求1所述的一种用于金属三明治板焊接的工装夹具的使用方法，其特征在于：使用步骤如下：a、将若干根平直无变形的芯板一一放置在芯板气压固定装置的支架组之间，打开芯板气缸开关，通入高压气体使芯板气缸将芯板紧紧固定在底座板上；b、固定好芯板后校准芯板的直线度，对有偏差的部位松开芯板气缸，重新校直后再进行芯板的锁紧；c、将面板放在芯板之上，使得面板与芯板对齐，启动面板气缸，使得面板与芯板紧密接触，然后在面板上对应底部芯板位置划线，标出焊接位置；d、当芯板全部被焊接至面板上后，将工件从底座板上取下，焊接第二块面板前，需要将工件翻转后放置在底座板上，然后直接将第二块面板焊接至工件的芯板上。

4.根据权利要求3所述的一种用于金属三明治板焊接的工装夹具的使用方法，其特征在于：c步骤中，面板与芯板对齐过程中，首先使用面板的窄边与芯板的两端对齐，然后调整面板宽度方向的位置，使最中间的一块芯板对准面板长度方向的中心线；面板调整好后，要对芯板气缸的气流进行限制，拔下气缸控制器上中与芯板气缸相连的气管，用另一段气管分别连接气缸控制器的出气口和进气口，使得气缸控制器自锁。

5.根据权利要求3所述的一种用于金属三明治板焊接的工装夹具的使用方法，其特征在于：d步骤中，钢结构三明治板焊接时，气缸压力调节到0.5 Mpa，在焊接过程中，采用从中间向两边、随焊散热原则；首先焊接面板一侧的焊缝，然后将面板转过180º，再对剩下的焊缝进行焊接。