CN106624295A - 一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备以及操作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备以及操作工艺，包括焊枪，所述焊枪上安装有压力调节钮、直线轴承和焊接开关，所述直线轴承上安装夹头行程柱，所述夹头行程柱下端设置焊栓夹头，焊栓夹头上安装有焊栓，焊栓内放置专用焊接螺栓；包括焊接电源，所述焊接电源包括变压器、充电整流桥、充电可控硅、储能电容器、放电可控硅、接地线和接地钳；一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备的操作工艺：接通电源、夹持焊栓、施焊、焊接点防腐处理。该彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备有以下特点：光伏支架与彩钢瓦之间采用焊接连接，避免了在彩钢瓦屋面打孔，不破坏屋面防水效果，提高光伏支架结构强度，使用的零部件少。

Description

一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备以及操作工艺

技术领域

本发明涉及一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备以及操作工艺，属于太阳能光伏发电领域。

背景技术

在光伏行业，屋顶光伏支架分为混凝土平屋顶、琉璃瓦斜屋顶、彩钢瓦屋顶，其中彩钢瓦屋面光伏支架根据与彩钢瓦的连接方式分为角驰型、直立锁边型与梯形螺栓固定或强力胶粘型，现有技术的连接方式是角驰型和直立锁边型是针对彩钢瓦的瓦楞截面形状生产相应截面形状的夹具(参见图1、图2、图3、图4)，通过夹具上的紧固螺栓将夹具紧固在瓦楞上，夹具上安装导轨，然后在导轨上用组件压块固定光伏组件；而梯形形状彩钢瓦无法通过夹具夹持住梯形彩钢瓦表面的瓦楞或其他外形特征，现有技术是针对每种梯形彩钢瓦的截面形状生产不同截面形状的夹具，在夹具与梯形彩钢瓦瓦楞之间放置防水胶条或涂刷防水胶，然后在夹具与梯形彩钢瓦的瓦楞顶面或者侧面打孔，最后通过螺栓或铆钉与夹具连接或者在夹具与梯形彩钢瓦的瓦楞之间采取强力胶粘接，然后在夹具上安装导轨，导轨上用组件压块固定光伏组件(参见图5)。

现有技术中的彩钢瓦屋面光伏支架存在如下缺陷：

角驰型、直立锁边型彩钢瓦屋面光伏支架是通过夹具上的紧固螺栓将夹具紧固在瓦楞上的，因彩钢瓦屋面光伏系统要求其在户外使用寿命要达到25年，并且满足25年中的风荷载，雪荷载及地震荷载要求，而上述彩钢瓦屋面光伏支架的螺栓夹持紧固安装方式在长时间的风荷载，雪荷载及地震荷载的作用下及易松动甚至脱落从而影响其使用寿命。

而梯形形状彩钢瓦因无法通过夹具夹持住梯形彩钢瓦表面的瓦楞或其他外形特征，因此其安装方式是先在夹具与梯形彩钢瓦瓦楞之间放置防水胶条或涂刷防水胶，然后将夹具与梯形彩钢瓦的两个斜面或上端面使用螺栓或铆钉固定或强力胶粘接的连接方式，现有技术有以下五点问题：

第一，在梯形彩钢瓦屋面打孔，会破坏原有屋面防水效果，即使加上防水胶条或涂刷上任何防水胶也不会达到原来的防水效果，在长时间的风荷载，雪荷载、地震荷载、环境温湿度以及空气中的氧的作用下其防水胶条或防水胶会因老化开裂及变型从而造成雨水渗透。

第二，彩钢瓦打孔以后孔的截面裸露在空气中，即使打孔后将孔的截面进行防腐处理也会因螺栓或铆钉的进入而重新破坏孔的截面防腐层，这样彩钢瓦就会被腐蚀生锈。

第三，其夹具是通过打孔加螺栓或铆钉与彩钢瓦连接，而现有彩钢瓦厚度为0.25mm～0.8mm之间，其螺栓或铆钉与彩钢瓦连接处因接触截面过小从而导致连接强度不足，极易造成夹具松动甚至脱落。

第四，采取强力胶粘接的连接方式会因在长时间的风荷载，雪荷载、地震荷载、环境温湿度以及空气中的氧的作用下其强力胶会因老化开裂及变型从而造成松动脱落。

第五，在夹具与梯形彩钢瓦瓦楞之间放置防水胶条或涂刷防水胶后在打孔加螺栓或铆钉或强力胶粘接的连接方式，有施工工序复杂，使用的零部件多，施工时间长以及原材料成本高的问题。

上述彩钢瓦屋面光伏支架以及安装方式还有因彩钢瓦的型号较多，各型号的彩钢瓦瓦楞截面尺寸各异，各型号彩钢瓦的夹具基本不能通用，使得彩钢瓦屋面光伏支架结构在安装过程中装配复杂，每种彩钢瓦需要根据其截面形状生产相应截面形状的夹具，夹具生产所需模具较多，增加了生产成本。

上述彩钢瓦屋面光伏支架以及安装方式还因为多层、特别是高层建筑屋顶风荷载、地震荷载很大，屋面光伏组件与彩钢瓦因连接强度不够造成松动和脱落的风险概率激增；在这种情况下光伏支架及光伏组件的滑落会造成人身和财产损失，这种风险在建筑光伏行业是必须避免的。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备以及操作工艺，是将光伏支架与彩钢瓦之间的连接方式采用专用焊接螺栓焊接连接，然后在专用焊接螺栓上安装导轨，导轨上用组件压块固定光伏组件的方式以克服现有技术的不足，因为现有彩钢瓦厚度为0.25mm～0.1mm之间，所以本发明旨在提供一种能焊接0.25mm～0.1mm之间厚度的彩钢瓦专用焊接设备以及操作工艺。

本发明所提出的技术问题是这样解决的：提供一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备，其基本工作原理为：电网电压通过变压器隔离变压、经整流桥整流后通过充电可控硅对储能电容器进行充电至所需的电压，并将能量储存在储能电容器中，其充电电压和焊枪压力可根据彩钢瓦板材厚度和专用焊接螺栓型号进行调节以便控制其焊接溶深，然后通过控制电路、放电可控硅和焊枪借助于专用焊接螺栓自身的引弧针产生尖端放电，形成瞬间数千安培的电弧，使专用焊接螺栓和彩钢瓦之间的金属迅速熔化，并在焊枪的压力弹簧作用下将两者连接在一起，形成焊接接头，因采用储能电容瞬间放电焊接的方式，其焊接时间可控制在1～3毫秒，不会引起金属氧化变色，不会变形，熔化层非常浅，根据设定的充电电压其熔化层可控制在0.1mm～0.6之间，适合厚度小于1mm的彩钢瓦焊接而不会产生焊穿和变形现象。

本发明所提供的一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备，其特征在于，包括焊枪，所述焊枪上安装有压力调节钮、压力调节螺母、直线轴承和焊接开关，所述压力调节钮安装在压力调节螺母上，所述压力调节钮下端与压力弹簧上端连接，所述直线轴承上安装夹头行程柱，所述夹头行程柱上端与压力弹簧下端连接，所述夹头行程柱设置焊接线接线端子，所述焊接线接线端子连接有焊接线，所述焊接线的另一端连接有焊接插头，所述夹头行程柱下端设置焊栓夹头，所述焊栓夹头上安装夹头锁紧螺母，焊栓夹头上安装有焊栓，所述焊栓内安装有焊接螺栓深度调节螺栓和螺母，焊栓内放置专用焊接螺栓，所述专用焊接螺栓设置有引弧针；焊枪枪体下部安装工装支撑，所述工装支撑上安装专用焊接工装；所述焊接开关与控制线连接，所述控制线的另一端连接有控制插头。

进一步的、所述直线轴承上安装夹头行程柱，所述夹头行程柱上端与压力弹簧下端连接，其夹头行程柱在压力弹簧的作用下可沿直线轴承上下移动。

进一步的，所述压力调节钮、压力调节螺母和压力弹簧通过夹头行程柱以及焊栓可调节专用焊接螺栓与彩钢瓦焊接面的压力，以控制其焊接溶深，保证焊接质量。

进一步的，所述夹头行程柱下端设置焊栓夹头，所述焊栓夹头上安装夹头锁紧螺母，其焊栓通过夹头锁紧螺母锁紧在焊栓夹头上。

进一步的，所述焊栓内安装有焊接螺栓深度调节螺栓和螺母，焊栓内放置专用焊接螺栓，其焊接螺栓深度调节螺栓通过螺母可调节专用焊接螺栓在焊栓内的插入深度。

进一步的，所述专用焊接螺栓设置有引弧针，其引弧针在电压的作用下产生尖端放电，形成瞬间数千安培的电弧，使专用焊接螺栓和彩钢瓦之间的金属迅速熔化。

进一步的，所述焊枪枪体下部安装工装支撑，所述工装支撑上安装专用焊接工装；可针对现有各种类型彩钢瓦的形状设计相应形状的专用焊接工装，其专用焊接工装可根据彩钢瓦型号换用合适的专用焊接工装，。

本发明所提供的一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备，其特征在于，包括焊接电源，所述焊接电源包括变压器、充电整流桥、充电可控硅，限流电阻、储能电容器、放电可控硅、控制电路、充电电压调节电路、焊接插座、控制插座、接地插座、接地线和接地钳；所述的变压器初级连接到市电，次级连接到充电整流桥的输入端，所述充电整流桥的正极与充电可控硅输入端连接，其负极分别与储能电容器的负极和接地插座连接，所述接地插座连接有接地线和接地钳，所述充电可控硅的输出端与限流电阻一端连接，所述限流电阻的另一端分别连接放电可控硅的输入端和储能电容器的正极，所述放电可控硅的输出端连接到焊接插座上，所述控制电路连接有充电电压调节电路；所述充电可控硅、放电可控硅的控制端分别连接到控制电路，其控制电路的控制端连接到控制插座上。

进一步的、所述控制电路分别连接到充电电压调节电路和充电可控硅的控制端以及放电可控硅的控制端，其充电电压可根据彩钢瓦板材厚度和专用焊接螺栓型号进行调节以控制其焊接时间。

进一步的、所述充电可控硅对储能电容器进行充电至所需的电压，并将能量储存在储能电容器中，通过控制电路和焊枪借助于专用焊接螺栓自身的引弧针产生尖端放电，利用储能电容形成瞬间数千安培的电弧，将专用焊接螺栓下端迅速熔化，同时彩钢瓦表面也迅速溶化形成溶池，并在焊枪的压力弹簧作用下专用焊接螺栓垂直下浸入溶池将两者连接在一起，冷却后形成焊接接头。

本发明所提供的一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备，其工作原理是：电网电压通过变压器隔离变压、经整流桥整流后经限流电阻通过充电可控硅和控制电路以及充电电压调节电路对储能电容器进行充电至所需电压，并将能量储存在储能电容器中，按动焊接开关通过控制电路触发放电可控硅通过焊枪借助于专用焊接螺栓自身的引弧针产生尖端放电，形成瞬间数千安培的大电流将专用焊接螺栓下端迅速熔化，同时彩钢瓦表面也迅速溶化形成溶池，并在焊枪的压力弹簧作用下专用焊接螺栓垂直下浸入溶池将两者连接在一起，冷却后形成焊接接头，其充电电压和焊枪压力可根据彩钢瓦板材厚度和焊接螺栓型号进行调节以便控制其焊接溶深。

一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备的操作工艺，其特征在于：

A、接通电源：将焊接插头和控制插头分别插入焊接电源的焊接插座和控制插座，旋紧，将彩钢瓦接地钳钳接部分除漆并清理干净以利导电，并将接地钳钳口可靠的夹持在被焊彩钢瓦上，然后调节焊枪上的压力调节钮至合适压力(图8)；

B、夹持焊栓：通过焊接螺栓深度调节螺栓和螺母根据专用焊接螺栓型号设节其在焊栓内插入深度，然后将调节好的焊栓插入焊栓夹头内并通过夹头锁紧螺母锁紧焊栓(图9、图10)；

C、施焊：将彩钢瓦焊接点除漆并清理干净以利焊接，将专用焊接螺栓放入焊栓内，将专用焊接螺栓对准焊接点并用力下压焊枪使专用焊接工装紧贴彩钢瓦表面，按下焊接开关完成焊接(图11、图12、图13)；

D、焊接点防腐处理：先清理干净焊接处的金属飞溅物和其他杂物，然后涂刷一遍防锈环氧底漆，再涂刷一遍环氧云母氧化铁中间漆，最后涂刷一遍聚氨酯类面漆，第一面以后涂刷的漆需等上一遍漆全干以后再涂刷。

本发明的优点和积极效果是：

本发明所述的一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备以及操作工艺与现有技术相比，本发明的连接方式采用螺栓直接焊接连接积极效果是：

第一，避免了角驰型、直立锁边型彩钢瓦屋面光伏支架的采用夹具使用螺栓夹持的紧固安装方式在长时间的风荷载，雪荷载及地震荷载的作用下及易松动甚至脱落的问题。

第二，避免了在梯形彩钢瓦屋面打孔，不会破坏原有屋面防水效果，避免了使用防水胶条或防水胶产生的老化开裂及变型从而造成雨水渗透的问题，大大的降低了制造成本。

第三，避免了因打孔产生的彩钢瓦截面腐蚀生锈的问题

第四，采用螺栓直接与彩钢瓦焊接连接的方式相比现有技术的夹具、螺栓打孔和强力胶粘的连接方式将极大的提高整个屋面光伏支架的结构强度，降低了高层建筑在风荷载、雪荷载和地震荷载作用下因屋面光伏组件与彩钢瓦的连接强度不够造成的松动和脱落的风险概率；避免了因光伏支架及光伏组件的滑落造成人身和财产损失。

第五，采用螺栓直接与彩钢瓦焊接连接的方式还有施工工序简单，使用的零部件少，施工时间短以及材料成本低的优点。

第六，其专用焊接工装可根据彩钢瓦型号换用合适的专用焊接工装；只要针对现有各种类型彩钢瓦的形状设计相应形状的专用焊接工装即可焊接所有类型的彩钢瓦，解决了因彩钢瓦的型号较多，各型号的彩钢瓦瓦楞截面尺寸各异，其夹具基本不能通用，使得彩钢瓦屋面光伏支架结构在安装过程中装配复杂，每种彩钢瓦需要根据其截面形状生产相应截面形状的夹具，夹具生产所需模具较多，增加了生产成本的问题。

第七，因采用储能电容瞬间放电焊接的方式，其焊接时间可控制在1～3毫秒，不会引起金属氧化变色，不会变形，熔化层非常浅，根据设定的充电电压其熔化层可控制在0.1mm～0.6之间，适合厚度小于1mm的彩钢瓦焊接而不会产生焊穿和变形现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

图1是现有技术角驰型彩钢瓦屋面光伏支架连接示意图；

图2是现有技术直立锁边型彩钢瓦屋面光伏支架连接示意图之一；

图3是现有技术直立锁边型彩钢瓦屋面光伏支架连接示意图之二；

图4是现有技术直立锁边型彩钢瓦屋面光伏支架连接示意图之三；

图5是现有技术梯形彩钢瓦屋面光伏支架连接示意图；

图6是根据本发明实施例的焊枪内部结构图；

图7是根据本发明实施例的工作原理图；

图8是根据本发明实施例的操作工艺步骤图之一；

图9是根据本发明实施例的操作工艺步骤图之二；

图10是根据本发明实施例的操作工艺步骤图之三；

图11是根据本发明实施例的操作工艺步骤图之四；

图12是根据本发明实施例的操作式艺步骤图之五；

图13是根据本发明实施例的操作工艺步骤图之六；

图1、图2、图3、图4、图5中：

101、夹具；102、紧固螺栓；103、组件压块；4、光伏组件；

图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13中

201、焊枪；202、压力调节钮；203、压力调节螺母；204、压力弹簧；205、直线轴承；206、夹头行程柱；207、焊接螺栓深度调节螺栓；208、螺母；209、夹头锁紧螺母；210、焊栓夹头；211、焊栓；212、专用焊接螺栓；213、引弧针；214、工装支撑；215、专用焊接工装；216、焊接线接线端子；217、焊接开关；218、焊接线；219、控制线；220、控制插头；221、焊接插头；222、焊接电源；223、控制插座；224、焊接插座；225、接地插座；226、接地线；227、接地钳；228、控制电路；229、充电电压调节电路；230、彩钢瓦；B1、变压器；D1、整流桥；D2、充电可控硅；D3、放电可控硅；R1、限流电阻；C1、储能电容；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图5-6所示，根据本发明实施例所述的一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备，其特征在于，包括焊枪201，所述焊枪201上安装有压力调节钮202、压力调节螺母203、直线轴承205和焊接开关217，所述压力调节钮202安装在压力调节螺母203上，所述压力调节钮202下端与压力弹簧204上端连接，所述直线轴承205上安装夹头行程柱206，所述夹头行程柱206上端与压力弹簧204下端连接，所述夹头行程柱206设置焊接线接线端子216，所述焊接线接线端子216连接有焊接线218，所述焊接线218的另一端连接有焊接插头221，所述夹头行程柱206下端设置焊栓夹头210，所述焊栓夹头210上安装夹头锁紧螺母209，焊栓夹头上210安装有焊栓211，所述焊栓211内安装有焊接螺栓深度调节螺栓207和螺母208，焊栓211内放置专用焊接螺栓212，所述专用焊接螺栓212设置有引弧针213；焊枪2011枪体下部安装工装支撑214，所述工装支撑214上安装专用焊接工装215；所述焊接开关217与控制线219连接，所述控制线219的另一端连接有控制插头220。

进一步的、所述直线轴承205上安装夹头行程柱206，所述夹头行程柱206上端与压力弹簧204下端连接，其夹头行程柱206在压力弹簧204的作用下可沿直线轴承205上下移动。

进一步的，所述压力调节钮202、压力调节螺母203和压力弹簧204通过夹头行程柱206以及焊栓211可调节专用焊接螺栓212与彩钢瓦230焊接面的压力，以控制其焊接溶深，保证焊接质量。

进一步的，所述夹头行程柱206下端设置焊栓夹头210，所述焊栓夹头210上安装夹头锁紧螺母209，其焊栓211通过夹头锁紧螺母209锁紧在焊栓夹头210上。

进一步的，所述焊栓211内安装有焊接螺栓深度调节螺栓207和螺母208，焊栓211内放置专用焊接螺栓212，其焊接螺栓深度调节螺栓207通过螺母208可调节专用焊接螺栓212在焊栓211内的插入深度。

进一步的，所述专用焊接螺栓212设置有引弧针213，其引弧针213在电压的作用下产生尖端放电，形成瞬间数千安培的电弧，使专用焊接螺栓212和彩钢瓦230之间的金属迅速熔化。

进一步的，所述焊枪201枪体下部安装工装支撑214，所述工装支撑214上安装专用焊接工装215；可针对现有各种类型彩钢瓦230的形状设计相应形状的专用焊接工装215，其专用焊接工装215可根据彩钢瓦230型号换用合适的专用焊接工装215。

本发明所提供的一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备，其特征在于，包括焊接电源222，所述焊接电源包括变压器B1、充电整流桥D1、充电可控硅D2，限流电阻R1、储能电容器C1、放电可控硅D3、控制电路228、充电电压调节电路229、焊接插座224、控制插座223、接地插座225、接地线226和接地钳227；所述的变压器B1初级连接到市电，次级连接到充电整流桥D1的输入端，所述充电整流桥D1的正极与充电可控硅D2输入端连接，其负极分别与储能电容器C1的负极和接地插座225连接，所述接地插座225连接有接地线226和接地钳227，所述充电可控硅D2的输出端与限流电阻R1一端连接，所述限流电阻R1的另一端分别连接放电可控硅D3的输入端和储能电容器C1的正极，所述放电可控硅D3的输出端连接到焊接插座224上，所述控制电路228连接有充电电压调节电路229；所述充电可控硅D2、放电可控硅D3的控制端分别连接到控制电路228，其控制电路228的控制端连接到控制插座223上。

进一步的、所述控制电路228分别连接到充电电压调节电路229和充电可控硅D2的控制端以及放电可控硅D3的控制端，其充电电压可根据彩钢瓦230板材厚度和专用焊接螺栓212型号进行调节以控制其焊接时间。

进一步的、所述充电可控硅D2对储能电容器C1进行充电至所需的电压，并将能量储存在储能电容器C1中，通过控制电路228和焊枪201借助于专用焊接螺栓212自身的引弧针213产生尖端放电，利用储能电容C1形成瞬间数千安培的电弧，将专用焊接螺栓212下端迅速溶化，同时彩钢瓦230表面也迅速溶化形成溶池，并在焊枪201的压力弹簧204作用下专用焊接螺栓212垂直下浸入溶池将两者连接在一起，冷却后形成焊接接头。

本发明所提供的一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备，其工作原理是：电网电压通过变压器隔离变压B1、经整流桥整流D1后经限流电阻R1通过充电可控硅D2和控制电路228以及充电电压调节电路229对储能电容器C1进行充电至所需电压，并将能量储存在储能电容器C1中，按动焊接开关217通过控制电路228触发放电可控硅D3通过焊枪201借助于专用焊接螺栓212自身的引弧针213产生尖端放电，形成瞬间数千安培的大电流将专用焊接螺栓212下端迅速熔化，同时彩钢瓦230表面也迅速溶化形成溶池，并在焊枪201的压力弹簧204作用下专用焊接螺栓212垂直下浸入溶池将两者连接在一起，冷却后形成焊接接头，其充电电压和焊枪201压力可根据彩钢瓦230板材厚度和专用焊接螺栓212型号进行调节以便控制其焊接溶深。

一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备操作工艺，其特征在于：

A、接通电源：将焊接插头221和控制插头220分别插入焊接电源的焊接插座224和控制插座223上，旋紧，将彩钢瓦230接地钳227钳接部分除漆并清理干净以利导电，并将接地钳227钳口可靠的夹持在被焊彩钢瓦230上，然后调节焊枪201上的压力调节钮202至合适压力(图7)；

B、夹持焊栓：通过焊接螺栓深度调节螺栓207和螺母208根据专用焊接螺栓212型号设节其在焊栓211内插入深度，然后将调节好的焊栓211插入焊栓夹头210内并通过夹头锁紧螺母209锁紧焊栓211(图8、图9)；

C、施焊：将彩钢瓦230焊接点除漆并清理干净以利焊接，将专用焊接螺栓212放入焊栓211内，将专用焊接螺栓212对准焊接点并用力下压焊枪201使专用焊接工装215紧贴彩钢瓦230表面，按下焊接开关217完成焊接(图10)；

D、焊接点防腐处理：先清理干净焊接处的金属飞溅物和其他杂物，然后涂刷一遍防锈环氧底漆，再涂刷一遍环氧云母氧化铁中间漆，最后涂刷一遍聚氨酯类面漆，第一面以后涂刷的漆需等上一遍漆全干以后再涂刷。

根据上面的描述以及实践可知，本发明所述的一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备以及操作工艺，与现有技术相比，解决了以下问题：

第一，避免了角驰型、直立锁边型彩钢瓦屋面光伏支架的采用夹具使用螺栓夹持的紧固安装方式在长时间的风荷载，雪荷载及地震荷载的作用下及易松动甚至脱落的问题。

第二，避免了在梯形彩钢瓦屋面打孔，不会破坏原有屋面防水效果，避免了使用防水胶条或防水胶产生的老化开裂及变型从而造成雨水渗透的问题，大大的降低了制造成本。

第三，避免了因打孔产生的彩钢瓦截面腐蚀生锈的问题

第四，采用螺栓直接与彩钢瓦焊接连接的方式相比现有技术的夹具、螺栓打孔和强力胶粘的连接方式将极大的提高整个屋面光伏支架的结构强度，降低了高层建筑在风荷载、雪荷载和地震荷载作用下因屋面光伏组件与彩钢瓦的连接强度不够造成的松动和脱落的风险概率；避免了因光伏支架及光伏组件的滑落造成的人身和财产损失。

第五，采用螺栓直接与彩钢瓦焊接连接的方式还有施工工序简单，使用的零部件少，施工时间短以及材料成本低的优点。

第六，其专用焊接工装可根据彩钢瓦型号换用合适的专用焊接工装；只要针对现有各种类型彩钢瓦的形状设计相应形状的专用焊接工装即可焊接所有类型的彩钢瓦，解决了现有技术中因彩钢瓦的型号较多，各型号的彩钢瓦瓦楞截面尺寸各异，其夹具基本不能通用，使得彩钢瓦屋面光伏支架结构在安装过程中装配复杂，每种彩钢瓦需要根据其截面形状生产相应截面形状的夹具，夹具生产所需模具较多，增加了生产成本的问题。

第七，因采用储能电容瞬间放电焊接的方式，其焊接时间可控制在1～3毫秒，不会引起金属氧化变色，不会变形，熔化层非常浅，根据设定的充电电压其熔化层可控制在0.1mm～0.6之间，适合厚度小于1mm的彩钢瓦焊接而不会产生焊穿和变形现象。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备，包括焊枪和焊接电源，其特征在于：

包括焊枪，所述焊枪上安装有压力调节钮、压力调节螺母、直线轴承和焊接开关，所述压力调节钮安装在压力调节螺母上，所述压力调节钮下端与压力弹簧上端连接，所述直线轴承上安装夹头行程柱，所述夹头行程柱上端与压力弹簧下端连接，所述夹头行程柱设置焊接线接线端子，所述焊接线接线端子连接有焊接线，所述焊接线的另一端连接有焊接插头，所述夹头行程柱下端设置焊栓夹头，所述焊栓夹头上安装夹头锁紧螺母，焊栓夹头上安装有焊栓，所述焊栓内安装有焊接螺栓深度调节螺栓和螺母，焊栓内放置专用焊接螺栓，所述专用焊接螺栓设置有引弧针；焊枪枪体下部安装工装支撑，所述工装支撑上安装专用焊接工装；所述焊接开关与控制线连接，所述控制线的另一端连接有控制插头。

包括焊接电源，所述焊接电源包括变压器、充电整流桥、充电可控硅，限流电阻、储能电容器、放电可控硅、控制电路、充电电压调节电路、焊接插座、控制插座、接地插座、接地线和接地钳；所述的变压器初级连接到市电，次级连接到充电整流桥的输入端，所述充电整流桥的正极与充电可控硅输入端连接，其负极分别与储能电容器的负极和接地插座连接，所述接地插座连接有接地线和接地钳，所述充电可控硅的输出端与限流电阻一端连接，所述限流电阻的另一端分别连接放电可控硅的输入端和储能电容器的正极，所述放电可控硅的输出端连接到焊接插座上，所述控制电路连接有充电电压调节电路；所述充电可控硅、放电可控硅的控制端分别连接控制电路，所述控制电路与充电电压调节电路连接，其控制电路的控制端连接到控制插座上。

2.根据权利要求1所述的一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备，其特征在于，所述直线轴承上安装夹头行程柱，所述夹头行程柱上端与压力弹簧下端连接，其夹头行程柱在压力弹簧的作用下可沿直线轴承上下移动。

3.根据权利要求1所述的一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备，其特征在于，所述压力调节钮、压力调节螺母和压力弹簧通过夹头行程柱以及焊栓可调节专用焊接螺栓与彩钢瓦焊接面的压力，以控制其焊接溶深，保证焊接质量。

4.根据权利要求1所述的一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备，其特征在于，所述夹头行程柱下端设置焊栓夹头，所述焊栓夹头上安装夹头锁紧螺母，其焊栓通过夹头锁紧螺母锁紧在焊栓夹头上。

5.根据权利要求1所述的一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备，其特征在于，所述焊栓内安装有焊接螺栓深度调节螺栓和螺母，焊栓内放置专用焊接螺栓，其焊接螺栓深度调节螺栓通过螺母可调节专用焊接螺栓在焊栓内的插入深度。

6.根据权利要求1所述的一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备，其特征在于，所述专用焊接螺栓设置有引弧针，其引弧针在电压的作用下产生尖端放电，形成瞬间数千安培的电弧，使专用焊接螺栓和彩钢瓦之间的金属迅速熔化。

7.根据权利要求1所述的一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备，其特征在于，所述焊枪枪体下部安装工装支撑，所述工装支撑上安装专用焊接工装；可针对现有各种类型彩钢瓦的形状设计相应形状的专用焊接工装，其专用焊接工装可根据彩钢瓦型号换用合适的专用焊接工装，。

8.根据权利要求1所述的一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备，其特征在于，所述控制电路分别连接到充电电压调节电路和充电可控硅的控制端以及放电可控硅的控制端，其充电电压可根据彩钢瓦板材厚度和专用焊接螺栓型号进行调节以控制其焊接时间。

9.根据权利要求1所述的一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备，其特征在于，所述充电可控硅对储能电容器进行充电至所需的电压，并将能量储存在储能电容器中，通过控制电路和焊枪借助于专用焊接螺栓自身的引弧针产生尖端放电，利用储能电容形成瞬间数千安培的电弧，将专用焊接螺栓下端迅速熔化，同时彩钢瓦表面也迅速溶化形成溶池，并在焊枪的压力弹簧作用下专用焊接螺栓垂直下浸入溶池将两者连接在一起，冷却后形成焊接接头。

10.一种新型彩钢瓦屋面光伏支架专用焊接设备的操作工艺，其特征在于：

A、接通电源：将焊接插头和控制插头分别插入焊接电源的焊接插座和控制插座，旋紧，将彩钢瓦接地钳钳接部分除漆并清理干净以利导电，并将接地钳钳口可靠的夹持在被焊彩钢瓦上，然后调节焊枪上的压力调节钮至合适压力；

B、夹持焊栓：通过焊接螺栓深度调节螺栓和螺母根据专用焊接螺栓型号设节其在焊栓内插入深度，然后将调节好的焊栓插入焊栓夹头内并通过夹头锁紧螺母锁紧焊栓；

C、施焊：将彩钢瓦焊接点除漆并清理干净以利焊接，将专用焊接螺栓放入焊栓内，将专用焊接螺栓对准焊接点并用力下压焊枪使专用焊接工装紧贴彩钢瓦表面，按下焊接开关完成焊接；

D、焊接点防腐处理：先清理干净焊接处的金属飞溅物和其他杂物，然后涂刷一遍防锈环氧底漆，再涂刷一遍环氧云母氧化铁中间漆，最后涂刷一遍聚氨酯类面漆，第一面以后涂刷的漆需等上一遍漆全干以后再涂刷。