一种阳极钢爪的组立工装及工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种阳极钢爪的组立工装及工艺，所述组立工装包括底部平台、主定位机构、侧顶板、夹持驱动机构、以及定位靠尺；所述主定位机构包括安装在底部平台上的定位座、以及脱模组件，所述定位座包括两个相对设置的定位块，所述脱模组件驱动两个定位块相靠拢或者复位分开，所述定位块顶部具有用于安放X型横梁的拼装基准平面，所述定位块外侧设有多个第一圆弧定位面，且第一圆弧定位面的轴线垂直于拼装基准平面，所述第一圆弧定位面半径与圆钢支腿周面半径相同，所述夹持驱动机构驱动侧顶板靠近或者远离定位块的第一圆弧定位面，所述侧顶板用于使圆钢支腿周面与第一圆弧定位面相贴靠；所述定位靠尺上设有夹角为θ的第一定位斜面和第一定位斜面。

【技术实现步骤摘要】
一种阳极钢爪的组立工装及工艺
本专利技术涉及冶金设备领域，具体涉及一种阳极钢爪的组立工装及工艺。
技术介绍
铝及铝合金产品具有质轻、耐腐蚀且强度高等优势，其产品已在各大行业中广泛应用，比如汽车工业、轨道交通、航天工业和造船工业等，并且在新兴领域如CRH中国高铁领域也已开始规模应用，铝及铝合金产业的未来发展前景将相当广阔，钢爪产品作为电解铝工业上的阳极产品使用，产品更是供不应求，钢爪产品属于消耗品，每年的工业需求量非常大，传统工艺为铸造，近几年由焊接制品逐步替代。阳极钢爪6产品显著特点有三，体积小重量近600KG，各项定位尺寸多且精度要求高，以及批量制作性强，阳极钢爪6的其主要结构由上部的X型横梁61和下部的圆钢支腿62两部分组成，参见附图1，给出了一种阳极钢爪6的结构示意图，其中X型横梁61由两个弯梁611和两个连接板612组合而成，两个弯梁611对称焊接，两个连接板612分别焊接在两个弯梁611中部的外侧，X型横梁61的左右两侧分别焊接有三个圆钢支腿62，圆钢支腿62具有顶部斜面6a，该顶部斜面6a与圆钢支腿62轴线的夹角为135°(也即可为其他角度)。在阳极钢爪6中，需要保证圆钢支腿62轴线与X型横梁61顶部平面和底部平行的垂直度，同时圆钢支腿62的顶部斜面6a与X型横梁61顶部平面也要呈135°。现有阳极钢爪6产品的常规拼装工艺为：首先选择好平台，拼装上部简单的X型横梁61，同时制作好一个垫块，高度为X型横梁61下部至底平面距离，便于将X型横梁61直接定位到图纸尺寸，最后将6件圆钢支腿62一件一件组立，组立过程极为复杂，通过调整每一件圆钢支腿62的纵向、横向、以及顶部斜面夹角尺寸来初步定位，由于圆钢支腿62底面切割时会有2mm左右的垂直度误差，不能以圆钢支腿62的底面自然定位，需要再进行整体垂直度调整，将垂直度误差控制在2mm以内，六件圆钢支腿62组立需要重复6次工作，每根圆钢重量近60kg，人工调整尺寸费时费力，效率极其低下，无法满足成千上万件批量拼装的质量和效率要求。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术要解决的技术问题在于提一种供阳极钢爪的组立工装及工艺，能够使阳极钢爪在组立时精确定位，且操作方便，工作效率高。为实现上述目的，本专利技术提供一种阳极钢爪的组立工装，用于阳极钢爪组立时的定位焊接，所述阳极钢爪包括X型横梁、以及焊接于X型横梁两侧的圆钢支腿，且X型横梁上与圆钢支腿的焊接位置为焊接点，所述圆钢支腿顶部具有顶部斜面，且顶部斜面与圆钢支腿轴线夹角为θ，所述组立工装包括底部平台、主定位机构、侧顶板、夹持驱动机构、以及定位靠尺；所述主定位机构包括安装在底部平台上的定位座、以及脱模组件，所述定位座包括两个相对设置的定位块，且两个定位块内侧之间具有间隙，所述脱模组件驱动两个定位块相靠拢或者复位分开，所述定位块顶部具有用于安放X型横梁的拼装基准平面，所述定位块外侧设有多个第一圆弧定位面，且第一圆弧定位面的轴线垂直于拼装基准平面，所述第一圆弧定位面半径与圆钢支腿周面半径相同，所述第一圆弧定位面用于安放圆钢支腿，且圆钢支腿周面与第一圆弧定位面相贴靠时会与安放于拼装基准平面上的X型横梁的焊接点相抵接；所述侧顶板设置在定位块的外侧，所述夹持驱动机构驱动侧顶板靠近或者远离定位块的第一圆弧定位面，所述侧顶板用于抵靠在圆钢支腿上使圆钢支腿周面与第一圆弧定位面相贴靠；所述定位靠尺上设有第一定位斜面和第一定位斜面，且第一定位斜面和第一定位斜面之间夹角为θ。进一步地，所述主定位机构还包括固定在底部平台上且位于定位块外侧的复位限位板，当两个定位块复位分开时与限位板相抵靠。进一步地，所述脱模组件包括正反丝套管、以及两个分别固接在两个定位块上的紧固螺栓，且两个紧固螺栓分别螺接在正反丝套管两端中，所述正反丝套管正反旋转时两个紧固螺栓相靠拢或者远离。进一步地，所述夹持驱动机构包括固定于底部平台的安装座、以及安装在安装座上的螺旋千斤顶，所述侧顶板固定在螺旋千斤顶上。进一步地，所述侧顶板朝向定位块的内侧设有与第一圆弧定位面相对的第二圆弧定位面，且第二圆弧定位面半径与圆钢支腿周面半径相同，所述第二圆弧定位面用于与圆钢支腿相抵靠。进一步地，所述定位块顶部的拼装基准平面的平面度在1mm以内。进一步地，所述定位块顶部的拼装基准平面与底部平台相平行。本专利技术还提供一种阳极钢爪的组立工艺，采用上述的组立工装进行，包括以下步骤：S1、将X型横梁底部平面安放在两个定位块顶部的拼装基准平面上，并预定好；S2、将圆钢支腿吊装至定位块的第一圆弧定位面中，圆钢支腿底部安放在底部平台上；S3、利用夹紧驱动机构驱动侧顶板靠近定位块并抵靠在圆钢支腿外周面上，使圆钢支腿与第一圆弧定位面相贴但不压紧，对圆钢支腿进行初步地垂直度定位；S4、将定位靠尺的第一定位斜面贴靠在X型横梁的上端平面，转动圆钢支腿顶部，使其顶部斜面与定位靠尺的第二定位斜面能够贴合，对圆钢支腿的顶部斜面完成定位；按照上述方式，将所有圆钢支腿的顶部斜面定位好；S5、驱动侧顶板压紧在圆钢支腿外周面上，将圆钢支腿与第一圆弧定位面相压紧，将圆钢支腿固定定位好，此时圆钢支腿与X型横梁的焊接点接触；S6、在焊接点处，将圆钢支腿与X型横梁铆焊好；S7、利用夹紧驱动机构驱动侧顶板远离定位块，解除对圆钢支腿的压紧；然后利用脱模组件驱动两个定位块靠近一定距离，将焊接好的阳极钢爪从定位块上取下。进一步地，所述步骤S1包括：先将X型横梁在拼装基准平面上拼装并焊接好，再进行安放预定位。进一步地，所述步骤S5还包括：将圆钢支腿固定定位好后，对圆钢支腿和X型横梁的各项尺寸进行检查，确认在工艺余量范围内。如上所述，本专利技术涉及的组立工装及工艺，具有以下有益效果：通过设置底部平台、主定位机构、侧顶板、夹持驱动机构、以及定位靠尺，使用时，使用时，将X型横梁底部平面安放在两个定位块顶部的拼装基准平面上，然后将圆钢支腿吊装至定位块的第一圆弧定位面中，驱动侧顶板靠近定位块并抵靠在圆钢支腿外周面上，将圆钢支腿夹紧在第一圆弧定位面中，利用第一圆弧定位面对圆钢支腿进行垂直度定位；并六定位靠尺对圆钢支腿的顶部斜面完成定位，焊接完毕后，利用脱模组件驱动两个定位块靠近一定距离，确保焊接好的阳极钢爪能够从定位块上取下。本专利技术涉及的组立工装，结构简单，使用方便，采用其进行的组立方法，能够确保阳极钢爪在组立时圆钢支腿的垂直度、以及其顶部斜面的定位，提高定位精确度，保证阳极钢爪质量，减少嫌少劳动强度，工作效率高。附图说明图1为阳极钢爪的结构示意图。图2为本专利技术的组立工装的结构示意图。图3为图2的俯视图。图4为图2的前视图。图5为本专利技术中的定位靠尺的结构示意图。图6为本专利技术的组立工装的工作示意图。图7为图6的俯视图。图8为图6的前视图。图9为本专利技术的组立工艺的流程示意图。元件标号说明1底部平台2主定位机构...

【技术保护点】
1.一种阳极钢爪的组立工装，用于阳极钢爪(6)组立时的定位焊接，所述阳极钢爪(6)包括X型横梁(61)、以及焊接于X型横梁(61)两侧的圆钢支腿(62)，且X型横梁(61)上与圆钢支腿(62)的焊接位置为焊接点，所述圆钢支腿(62)顶部具有顶部斜面(6a)，且顶部斜面(6a)与圆钢支腿(62)轴线夹角为θ，其特征在于：所述组立工装包括底部平台(1)、主定位机构(2)、侧顶板(3)、夹持驱动机构(4)、以及定位靠尺(5)；所述主定位机构(2)包括安装在底部平台(1)上的定位座、以及脱模组件(22)，所述定位座包括两个相对设置的定位块(21)，且两个定位块(21)内侧之间具有间隙，所述脱模组件(22)驱动两个定位块(21)相靠拢或者复位分开，所述定位块(21)顶部具有用于安放X型横梁(61)的拼装基准平面(21b)，所述定位块(21)外侧设有多个第一圆弧定位面(21a)，且第一圆弧定位面(21a)的轴线垂直于拼装基准平面(21b)，所述第一圆弧定位面(21a)半径与圆钢支腿(62)周面半径相同，所述第一圆弧定位面(21a)用于安放圆钢支腿(62)，且圆钢支腿(62)周面与第一圆弧定位面(21a)相贴靠时会与安放于拼装基准平面(21b)上的X型横梁(61)的焊接点相抵接；所述侧顶板(3)设置在定位块(21)的外侧，所述夹持驱动机构(4)驱动侧顶板(3)靠近或者远离定位块(21)的第一圆弧定位面(21a)，所述侧顶板(3)用于抵靠在圆钢支腿(62)上使圆钢支腿(62)周面与第一圆弧定位面(21a)相贴靠；所述定位靠尺(5)上设有第一定位斜面(5a)和第一定位斜面(5a)，且第一定位斜面(5a)和第一定位斜面(5a)之间夹角为θ。/n...

【技术特征摘要】
1.一种阳极钢爪的组立工装，用于阳极钢爪(6)组立时的定位焊接，所述阳极钢爪(6)包括X型横梁(61)、以及焊接于X型横梁(61)两侧的圆钢支腿(62)，且X型横梁(61)上与圆钢支腿(62)的焊接位置为焊接点，所述圆钢支腿(62)顶部具有顶部斜面(6a)，且顶部斜面(6a)与圆钢支腿(62)轴线夹角为θ，其特征在于：所述组立工装包括底部平台(1)、主定位机构(2)、侧顶板(3)、夹持驱动机构(4)、以及定位靠尺(5)；所述主定位机构(2)包括安装在底部平台(1)上的定位座、以及脱模组件(22)，所述定位座包括两个相对设置的定位块(21)，且两个定位块(21)内侧之间具有间隙，所述脱模组件(22)驱动两个定位块(21)相靠拢或者复位分开，所述定位块(21)顶部具有用于安放X型横梁(61)的拼装基准平面(21b)，所述定位块(21)外侧设有多个第一圆弧定位面(21a)，且第一圆弧定位面(21a)的轴线垂直于拼装基准平面(21b)，所述第一圆弧定位面(21a)半径与圆钢支腿(62)周面半径相同，所述第一圆弧定位面(21a)用于安放圆钢支腿(62)，且圆钢支腿(62)周面与第一圆弧定位面(21a)相贴靠时会与安放于拼装基准平面(21b)上的X型横梁(61)的焊接点相抵接；所述侧顶板(3)设置在定位块(21)的外侧，所述夹持驱动机构(4)驱动侧顶板(3)靠近或者远离定位块(21)的第一圆弧定位面(21a)，所述侧顶板(3)用于抵靠在圆钢支腿(62)上使圆钢支腿(62)周面与第一圆弧定位面(21a)相贴靠；所述定位靠尺(5)上设有第一定位斜面(5a)和第一定位斜面(5a)，且第一定位斜面(5a)和第一定位斜面(5a)之间夹角为θ。


2.根据权利要求1所述的组立工装，其特征在于：所述主定位机构(2)还包括固定在底部平台(1)上且位于定位块(21)外侧的复位限位板(23)，当两个定位块(21)复位分开时与限位板(23)相抵靠。


3.根据权利要求1所述的组立工装，其特征在于：所述脱模组件(22)包括正反丝套管(221)、以及两个分别固接在两个定位块(21)上的紧固螺栓(222)，且两个紧固螺栓(222)分别螺接在正反丝套管(221)两端中，所述正反丝套管(221)正反旋转时两个紧固螺栓(222)相靠拢或者远离。


4.根据权利要求1所述的组立工装，其特征在于：所述夹持驱动机构(4)包括固定于底部平台(1)的安装座(41)、以及安装在安装座(41)上的螺旋千斤顶(42)，所述侧顶板(3)固定在螺旋千斤顶(42)上。


5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱小强，陈红霞，陈杰，周良玉，杨干提，
申请(专利权)人：中冶宝钢技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31