本发明涉及一种环网柜侧板焊接工装及其使用方法，属于电力行业中环网柜气箱焊接制造领域。
背景技术：
电力系统中，环网开关设备在大量使用，其中不锈钢气箱在环网柜中属于主要部件。为了改良焊接夹具，提升气箱的焊接效率，各厂家是不遗余力。传统的气箱侧板、筋与支架的焊接工装主要存在以下问题：（1）支架与筋板处于侧板不同面，需要两套工装；
（2）筋板及支架的定位较为粗放，不能满足该款气箱的后续装配与焊接的精度要求；（3）筋板的定位与夹紧分别操作，影响效率。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种环网柜侧板焊接工装，它可以很好地定位侧板、支架和筋板的位置，并分别将支架和筋板压紧在侧板上，采用一套工装即可完成支架及筋板在侧板上的焊装，既提高了焊接精度，又节省了工装。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种环网柜侧板焊接工装，用于在侧板上焊接支架和筋板，它包括：
底座，所述底座上固定有至少一个用于支撑侧板的支撑板；
用于对支撑板上的侧板进行限位的侧板定位机构；
用于限定支架在侧板上的位置、并将支架压紧在侧板上的支架快夹组件；
用于限定筋板在侧板上的位置、并将筋板压紧在侧板上的筋板快夹机构。
进一步提供了一种侧板定位机构的具体结构，所述侧板定位机构包括两个定位组件，每个定位组件作用于侧板的一对对边，所述定位组件包括：
挡块组，所述挡块组包括至少一个固定在底座上的挡块，所述挡块用于与侧板的一对对边中的一个边相抵接；
气缸组，所述气缸组包括至少一个缸体固定在底座上的气缸，所述气缸用于在其气缸杆伸出时推动侧板的一对对边中的另一个边以使其与挡块共同夹紧侧板和在其气缸杆缩回时松开侧板。
进一步提供了一种支架快夹组件和一种筋板快夹机构的具体结构，所述支架快夹组件包括：
定位板，其自由端设有用于卡装支架的u型开口；
与所述定位板相连、且用于驱动所述定位板旋转至水平状态的第一旋转驱动机构；
连接在定位板上、并在定位板旋转至水平状态时用于用于将定位板上卡装的支架压紧在侧板上的第一压紧件；
所述筋板快夹机构包括两个相对设置的筋板快夹组件，筋板快夹组件包括：
水平压杆，其自由端设置有用于嵌进筋板的定位孔内以限定筋板的位置的定位销；
与所述水平压杆相连、且用于驱动所述水平压杆旋转至水平状态的第二旋转驱动机构；
连接在水平压杆上、并在水平压杆旋转至水平状态时用于将筋板压紧在侧板上的第二压紧件。
进一步提供了一种第一旋转驱动机构和一种第二旋转驱动机构的具体结构，所述第一旋转驱动机构及第二旋转驱动机构均包括：
其基座固定在底座上的肘夹，定位件与肘夹的夹爪相连以随夹爪转动，定位板和水平压杆统称为定位件；
固定在底座上、并在定位件旋转至水平状态时用于支撑定位件的固定座。
进一步为了方便定位件与夹爪的连接，提供一种定位件与夹爪的连接方式，所述定位件滑配在夹爪上，在定位件和夹爪之间设置有在定位件滑配到合适位置时用于锁定所述定位件的位置的锁定机构。
进一步为了约束定位件的伸出长度及转动范围，定位件上装配有呈水平状的销，固定座上设置有与所述销的转动轨迹相配合的弧形槽，在定位件转动的过程中，销在弧形槽内滑动，在所述销滑动到弧形槽的底部时，所述定位件呈水平状态。
进一步提供了一种第一压紧件及一种第二压紧件的具体结构，所述第一压紧件和第二压紧件均包括螺纹连接在定位件上的螺栓，所述螺栓的下端部伸出定位件，以便通过旋转螺栓以调整螺栓下端部的伸出长度以调整压紧力；其中，定位板和水平压杆统称为定位件。
进一步为了防止第一压紧件虚压支架，在定位板处于水平状态时，所述定位板的设置有u型开口的部分的下表面与侧板的上表面之间留置有间隙。
本发明还提供了一种环网柜侧板焊接工装的使用方法，其特征在于，
方法步骤中包含：
步骤s1：将侧板放置在支撑板上，侧板定位机构对侧板进行限位以固定侧板的位置；
步骤s2：支架快夹组件限定支架在侧板上的位置，并将支架压紧在侧板上，然后将支架焊接在侧板上；
步骤s3：翻转焊接好支架的侧板以使得侧板的焊接有支架的表面朝下，侧板定位机构再次对侧板进行限位以固定侧板的位置；
步骤s4：筋板快夹机构限定筋板在侧板上的位置，并将筋板压紧在侧板上，然后将筋板焊接在侧板上。
进一步，步骤s2中，支架快夹组件限定支架在侧板上的位置，并将支架压紧在侧板上的方法步骤中包含：
先将待焊接支架紧贴u型开口；再动作支架快夹组件的肘夹，使得定位板旋转至水平状态；最后利用第一压紧件将支架压紧在侧板上；
和/或步骤s3中，筋板快夹机构限定筋板在侧板上的位置，并将筋板压紧在侧板上的方法步骤中包含：
先将筋板放在侧板上；然后动作一筋板快夹组件的肘夹，使得该筋板快夹组件的水平压杆的定位销虚嵌在筋板的一定位孔内；再动作另一筋板快夹组件的肘夹并调整筋板，使得该筋板快夹组件的水平压杆的定位销虚嵌在筋板的另一定位孔内；最后利用两个筋板快夹组件的两个第二压紧件将筋板压紧在侧板上。
采用了上述技术方案后，采用侧板定位机构限定侧板的位置，然后采用支架快夹组件限定支架在侧板上的位置，并压紧支架，进而方便完成支架在侧板上的焊接，再翻转侧板，另采用筋板快夹机构限定筋板的位置，并压紧筋板，从而方便完成筋板在侧板上的焊接，本发明的环网柜侧板焊接工装能够对分布在侧板正反两面的支架与筋板进行焊接，减少一套工装的投入，且焊接精度高；本发明的支架快夹组件，由肘夹提供动作与动力，通过定位板限定支架在侧板上的位置，再通过第一压紧件将支架压紧在侧板上，实现了对支架的快速定位与夹紧，提升了装夹精度与效率，也提高了支架的焊接精度；本发明的筋板快夹组件，由肘夹提供动作与动力，通过水平压杆上的定位销与筋板上的定位孔的配合限定筋板在侧板上的位置，再通过第二压紧件将筋板压紧在侧板上，使用两个筋板快夹组件实现了筋板的快速定位与夹紧，提升了装夹效率，也提升了筋板的焊接精度。
附图说明
图1为侧板焊接支架和筋板后的结构示意图；
图2为本发明的环网柜侧板焊接工装定位侧板和支架后的结构示意图；
图3为本发明的环网柜侧板焊接工装定位侧板和筋板后的结构示意图；
图4为本发明的环网柜侧板焊接工装的支架快夹组件的主视图；
图5为本发明的环网柜侧板焊接工装的支架快夹组件的俯视图；
图6为本发明的环网柜侧板焊接工装的筋板快夹组件的主视图；
图7为本发明的环网柜侧板焊接工装的筋板快夹组件的俯视图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图1~7所示，一种环网柜侧板焊接工装，用于在侧板10上焊接支架20和筋板30，它包括：
底座1，所述底座1上固定有至少一个用于支撑侧板10的支撑板2；
用于对支撑板2上的侧板10进行限位的侧板定位机构；
用于限定支架20在侧板10上的位置、并将支架20压紧在侧板10上的支架快夹组件5；
用于限定筋板30在侧板10上的位置、并将筋板30压紧在侧板10上的筋板快夹机构。
在本实施例中，环网柜侧板焊接工装用于在侧板10的一表面上焊接支架20，在另一表面上焊接筋板30。所述筋板30焊接有两个，所述筋板快夹机构设置有两个，但不限于此。所述支撑板2并列设置有三个。
具体地，采用侧板定位机构限定侧板10的位置，然后采用支架快夹组件5限定支架20在侧板10上的位置，并压紧支架20，进而方便完成支架20在侧板10上的焊接，再翻转侧板10，另采用筋板快夹机构限定筋板30的位置，并压紧筋板30，从而方便完成筋板30在侧板10上的焊接，本发明的环网柜侧板焊接工装能够对分布在侧板10正反两面的支架20与筋板30进行焊接，减少一套工装的投入，且焊接精度高。
如图2、3所示，所述侧板定位机构包括两个定位组件，每个定位组件作用于侧板10的一对对边，所述定位组件包括：
挡块组，所述挡块组包括至少一个固定在底座1上的挡块3，所述挡块3用于与侧板10的一对对边中的一个边相抵接；
气缸组，所述气缸组包括至少一个缸体固定在底座1上的气缸4，所述气缸4用于在其气缸杆伸出时推动侧板10的一对对边中的另一个边以使其与挡块3共同夹紧侧板10和在其气缸杆缩回时松开侧板10。
如图4、5所示，所述支架快夹组件5包括：
定位板51，其自由端设有用于卡装支架20的u型开口；
与所述定位板51相连、且用于驱动所述定位板51旋转至水平状态的第一旋转驱动机构；
连接在定位板51上、并在定位板51旋转至水平状态时用于用于将定位板51上卡装的支架20压紧在侧板10上的第一压紧件52；
在本实施例中，支架20呈l型，所述支架20的竖板与u型开口的壁相抵接，所述第一压紧件52用于将支架20的横板压紧在侧板10上。
如图6、7所示，所述筋板快夹机构包括两个相对设置的筋板快夹组件6，筋板快夹组件6包括：
水平压杆61，其自由端设置有用于嵌进筋板30的定位孔内以限定筋板30的位置的定位销62；
与所述水平压杆61相连、且用于驱动所述水平压杆61旋转至水平状态的第二旋转驱动机构；
连接在水平压杆61上、并在水平压杆61旋转至水平状态时用于将筋板30压紧在侧板10上的第二压紧件63。
在本实施例中，每个筋板30的两端各设置有一个定位孔，每个定位销62对应一个定位孔，通过定位销62与定位孔的嵌装配合，精确地限定筋板30在侧板19上的位置，再利用第二压紧件63将筋板30压紧在侧板10上。
如图4、5、6、7所示，所述第一旋转驱动机构和/或第二旋转驱动机构包括：
其基座712固定在底座1上的肘夹71，定位件与肘夹71的夹爪711相连以随夹爪711转动，定位板51和水平压杆61统称为定位件；
固定在底座1上、并在定位件旋转至水平状态时用于支撑定位件的固定座72。
肘夹71为现有技术，其结构不做详细介绍。
具体对，本发明的支架快夹组件5，由肘夹71提供动作与动力，通过定位板51限定支架20在侧板10上的位置，再通过第一压紧件52将支架20压紧在侧板10上，实现了对支架20的快速定位与夹紧，提升了装夹精度与效率，也提高了支架20的焊接精度。
本发明的筋板快夹组件6，由肘夹71提供动作与动力，通过水平压杆61上的定位销62与筋板30上的定位孔的配合限定筋板30在侧板10上的位置，再通过第二压紧件63将筋板30压紧在侧板10上，使用两个筋板快夹组件6实现了筋板30的快速定位与夹紧，提升了装夹效率，也提升了筋板30的焊接精度。
如图4、5、6、7所示，为了方便定位件与夹爪711的连接，所述定位件滑配在夹爪711上，在定位件和夹爪711之间设置有在定位件滑配到合适位置时用于锁定所述定位件的位置的锁定机构。
在本实施例中，所述夹爪711上开设有槽，所述定位件滑配在所述槽内，所述锁定机构包括至少一个螺纹连接在所述定位件上的锁定螺栓8，在需要锁定定位件的位置时，旋进锁定螺栓8，使得锁定螺栓8的头部与槽的底部相抵接，则可限制定位件相对夹爪711移动。
在本实施例中，定位件上装配有呈水平状的销73，固定座72上设置有与所述销73的转动轨迹相配合的弧形槽74，在定位件转动的过程中，销73在弧形槽74内滑动，在所述销73滑动到弧形槽74的底部时，所述定位件恰好呈水平状态，进而通过固定座72支撑水平状的定位件，本发明也通过销73与弧形槽74的配合来约束定位件的伸出长度，只有在定位件伸出特定长度的情况下，销73才能在弧形槽74内滑动，进而保证了筋板快夹组件6及支架快夹组件5定位的准确性。
如图4、5、6、7所示，第一压紧件52和/或第二压紧件63包括螺纹连接在定位件上的螺栓，所述螺栓的下端部伸出定位件，以便通过旋转螺栓以调整螺栓下端部的伸出长度以调整压紧力；其中，定位板51和水平压杆61统称为定位件。
在本实施例中，为了方便旋转螺栓，所述螺栓的上端固定有螺母。
如图4所示，为了防止第一压紧件52虚压支架20，在定位板51处于水平状态时，所述定位板51的设置有u型开口的部分的下表面与侧板10的上表面之间留置有间隙。
在本实施例中，间隙的高度为0.5~1.5mm。
实施例二
一种如实施例一所述的环网柜侧板焊接工装的使用方法，方法步骤中包含：
步骤s1：将侧板10放置在支撑板2上，侧板定位机构对侧板10进行限位以固定侧板10的位置；
步骤s2：支架快夹组件5限定支架20在侧板10上的位置，并将支架20压紧在侧板10上，然后将支架20焊接在侧板10上；
步骤s3：翻转焊接好支架20的侧板10以使得侧板10的焊接有支架20的表面朝下，侧板定位机构再次对侧板10进行限位以固定侧板10的位置；
步骤s4：筋板快夹机构限定筋板30在侧板10上的位置，并将筋板30压紧在侧板10上，然后将筋板30焊接在侧板10上。
具体地，步骤s2中，支架快夹组件5限定支架20在侧板10上的位置，并将支架20压紧在侧板10上的方法步骤中包含：
先将待焊接支架20紧贴u型开口；再动作支架快夹组件5的肘夹71，使得定位板51旋转至水平状态；最后利用第一压紧件52将支架20压紧在侧板10上；
和/或步骤s3中，筋板快夹机构限定筋板30在侧板10上的位置，并将筋板30压紧在侧板10上的方法步骤中包含：
先将筋板30放在侧板10上；然后动作一筋板快夹组件6的肘夹71，使得该筋板快夹组件6的水平压杆61的定位销62虚嵌在筋板30的一定位孔内；再动作另一筋板快夹组件6的肘夹71并调整筋板30，使得该筋板快夹组件6的水平压杆61的定位销62虚嵌在筋板30的另一定位孔内；最后利用两个筋板快夹组件6的两个第二压紧件63将筋板30压紧在侧板10上。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
1.一种环网柜侧板焊接工装，用于在侧板（10）上焊接支架（20）和筋板（30），其特征在于，
它包括：
底座（1），所述底座（1）上固定有至少一个用于支撑侧板（10）的支撑板（2）；
用于对支撑板（2）上的侧板（10）进行限位的侧板定位机构；
用于限定支架（20）在侧板（10）上的位置、并将支架（20）压紧在侧板（10）上的支架快夹组件（5）；
用于限定筋板（30）在侧板（10）上的位置、并将筋板（30）压紧在侧板（10）上的筋板快夹机构。
2.根据权利要求1所述的环网柜侧板焊接工装，其特征在于，
所述侧板定位机构包括两个定位组件，每个定位组件作用于侧板（10）的一对对边，所述定位组件包括：
挡块组，所述挡块组包括至少一个固定在底座（1）上的挡块（3），所述挡块（3）用于与侧板（10）的一对对边中的一个边相抵接；
气缸组，所述气缸组包括至少一个缸体固定在底座（1）上的气缸（4），所述气缸（4）用于在其气缸杆伸出时推动侧板（10）的一对对边中的另一个边以使其与挡块（3）共同夹紧侧板（10）和在其气缸杆缩回时松开侧板（10）。
3.根据权利要求1所述的环网柜侧板焊接工装，其特征在于，
所述支架快夹组件（5）包括：
定位板（51），其自由端设有用于卡装支架（20）的u型开口；
与所述定位板（51）相连、且用于驱动所述定位板（51）旋转至水平状态的第一旋转驱动机构；
连接在定位板（51）上、并在定位板（51）旋转至水平状态时用于用于将定位板（51）上卡装的支架（20）压紧在侧板（10）上的第一压紧件（52）；
和/或所述筋板快夹机构包括两个相对设置的筋板快夹组件（6），筋板快夹组件（6）包括：
水平压杆（61），其自由端设置有用于嵌进筋板（30）的定位孔内以限定筋板（30）的位置的定位销（62）；
与所述水平压杆（61）相连、且用于驱动所述水平压杆（61）旋转至水平状态的第二旋转驱动机构；
连接在水平压杆（61）上、并在水平压杆（61）旋转至水平状态时用于将筋板（30）压紧在侧板（10）上的第二压紧件（63）。
4.根据权利要求3所述的环网柜侧板焊接工装，其特征在于，
所述第一旋转驱动机构和/或第二旋转驱动机构包括：
其基座（712）固定在底座（1）上的肘夹（71），定位件与肘夹（71）的夹爪（711）相连以随夹爪（711）转动，定位板（51）和水平压杆（61）统称为定位件；
固定在底座（1）上、并在定位件旋转至水平状态时用于支撑定位件的固定座（72）。
5.根据权利要求4所述的环网柜侧板焊接工装，其特征在于，
所述定位件滑配在夹爪（711）上，在定位件和夹爪（711）之间设置有在定位件滑配到合适位置时用于锁定所述定位件的位置的锁定机构。
6.根据权利要求5所述的环网柜侧板焊接工装，其特征在于，
定位件上装配有呈水平状的销（73），固定座（72）上设置有与所述销（73）的转动轨迹相配合的弧形槽（74），在定位件转动的过程中，销（73）在弧形槽（74）内滑动，在所述销（73）滑动到弧形槽（74）的底部时，所述定位件呈水平状态。
7.根据权利要求根据权利要求3所述的环网柜侧板焊接工装，其特征在于，
第一压紧件（52）和/或第二压紧件（63）包括螺纹连接在定位件上的螺栓，所述螺栓的下端部伸出定位件，以便通过旋转螺栓以调整螺栓下端部的伸出长度以调整压紧力；其中，定位板（51）和水平压杆（61）统称为定位件。
8.根据权利要求3所述的环网柜侧板焊接工装，其特征在于，
在定位板（51）处于水平状态时，所述定位板（51）的设置有u型开口的部分的下表面与侧板（10）的上表面之间留置有间隙。
9.一种如权利要求1~8任一项所述的环网柜侧板焊接工装的使用方法，其特征在于，
方法步骤中包含：
步骤s1：将侧板（10）放置在支撑板（2）上，侧板定位机构对侧板（10）进行限位以固定侧板（10）的位置；
步骤s2：支架快夹组件（5）限定支架（20）在侧板（10）上的位置，并将支架（20）压紧在侧板（10）上，然后将支架（20）焊接在侧板（10）上；
步骤s3：翻转焊接好支架（20）的侧板（10）以使得侧板（10）的焊接有支架（20）的表面朝下，侧板定位机构再次对侧板（10）进行限位以固定侧板（10）的位置；
步骤s4：筋板快夹机构限定筋板（30）在侧板（10）上的位置，并将筋板（30）压紧在侧板（10）上，然后将筋板（30）焊接在侧板（10）上。
10.根据权利要求9所述的环网柜侧板焊接工装的使用方法，其特征在于，
其应用如权利要求4所述的环网柜侧板焊接工装；
步骤s2中，支架快夹组件（5）限定支架（20）在侧板（10）上的位置，并将支架（20）压紧在侧板（10）上的方法步骤中包含：
先将待焊接支架（20）紧贴u型开口；再动作支架快夹组件（5）的肘夹（71），使得定位板（51）旋转至水平状态；最后利用第一压紧件（52）将支架（20）压紧在侧板（10）上；
和/或步骤s3中，筋板快夹机构限定筋板（30）在侧板（10）上的位置，并将筋板（30）压紧在侧板（10）上的方法步骤中包含：
先将筋板（30）放在侧板（10）上；然后动作一筋板快夹组件（6）的肘夹（71），使得该筋板快夹组件（6）的水平压杆（61）的定位销（62）虚嵌在筋板（30）的一定位孔内；再动作另一筋板快夹组件（6）的肘夹（71）并调整筋板（30），使得该筋板快夹组件（6）的水平压杆（61）的定位销（62）虚嵌在筋板（30）的另一定位孔内；最后利用两个筋板快夹组件（6）的两个第二压紧件（63）将筋板（30）压紧在侧板（10）上。
技术总结