CN110340496A - 铝材双面立焊辅助设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在进行铝板直缝氩弧焊双面立焊时，能一人同时操作两把焊枪进行焊接加工的铝材双面立焊辅助设备，包括立柱、装在立柱上端上的导轮、装在立柱的右侧中部的管线固定座，在立柱左侧沿立柱长度方向布置有直线导轨，在直线导轨上装有沿直线导轨自由上下滑动的滑座，在滑座上固定有横向支座，在横向支座左端下部沿水平纵向通过上部销轴连接有十字座，在十字座的下部沿水平横向又通过下部销轴连接有垂直支座，上部销轴与下部销轴的位置相互垂直，在垂直支座的底板上固定安装有U形臂的上端横板，U形臂的开口向下，在U形臂的两臂下部通过夹紧套分别对称固定装有调节座，在两个调节座上分别装有两个焊把座，在两个焊把座上对称装有两把焊枪，可以省去工件焊缝背面的焊工，大幅度降低焊接人工成本。

Description

铝材双面立焊辅助设备

技术领域

本发明属于铝制容器焊接技术领域，尤其涉及一种在进行铝板直缝氩弧焊双面立焊时，能一人同时操作两把焊枪进行焊接加工的铝材双面立焊辅助设备。

背景技术

空气分离设备广泛使用铝制压力容器，这种铝制压力容器的容器筒体采用氩弧焊接加工；通过长期实践摸索，进行氩弧焊接时采用双人双面立焊，能最大程度减少焊缝气孔缺陷；但是采用双人双面立焊时，需要使焊缝处于垂直位置，位于焊缝正面的焊工操作一把焊枪，自焊缝下端向上进行加焊丝焊接；位于焊缝背面的焊工操作另一把焊枪，跟随正面焊枪对工件焊缝进行加热，但不需要加焊丝。因此，采用双面立焊需要两人同时进行焊工操作，增加了焊接人工成本。

如果根据工件焊接特点，设计一种设备，按一定位置要求固定两把焊枪，让处在焊缝正面的焊工一人同时操作两把焊枪，完成双面焊接操作，就可以省去工件焊缝背面的焊工，大幅度降低焊接人工成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种在完成双面焊接操作时只需要一人同时操作两把焊枪就可以完成工件焊缝双面焊接，并大幅度降低焊接人工成本的铝材双面立焊辅助设备。

本发明的目的时这样实现的：

一种铝材双面立焊辅助设备，包括由底板固定在地面上垂直放置的立柱、安装在立柱的上端上的导轮、安装在立柱的右侧中部的管线固定座，在立柱的左侧沿立柱长度方向布置有直线导轨，在直线导轨上安装有沿直线导轨自由上下滑动的滑座，在滑座上固定有横向支座，在横向支座的左端下部沿水平纵向通过上部销轴连接有十字座，在十字座的下部沿水平横向又通过下部销轴连接有垂直支座，上部销轴与下部销轴的位置相互垂直，在垂直支座的底板上固定安装有U形臂的上端横板，U形臂的开口向下，在U形臂的两臂下部通过夹紧套分别对称固定安装有调节座，在两个调节座上分别安装有两个焊把座，在两个焊把座上对称安装有两把焊枪。

在两个调节座下面分别水平开设有滑槽，并且两个滑槽对称布置在一条直线上，在焊把座上设置有滑动键，该滑动键通过螺钉安装在调节座的滑槽中，并且焊把座能沿调节座的滑槽移动，对对称安装在两把焊把座中的两把焊枪在水平方向的相对位置进行调整。

在左侧调节座的立杆上固定安装有焊工进行焊接操作的手把，在手把上布置有焊机按钮开关。

焊枪连接有冷却水管路、焊把线、氩气管路组成的管线，每一焊枪的管线从U形臂的该侧臂的下端管管腔中穿过向上引出，引出后的两组管线合并组成管线束再向上绕过导轮，绕过导轮后引向立柱的下端方向并自然下垂，再折向上固定在管线固定座上，再之后管线分别连接于各自的设备。

在横向支座的左端上部孔连接有一根拉线，拉线向上同管线束一齐绕过导轮再引向立柱的下端方向并自然下垂，在自然下垂处的拉线上穿入若干配重块，之后再折向上固定在管线固定座上。

U形臂的内档顶部到焊枪中心的悬伸尺寸须大于焊缝总长度，包括引息弧板长度。

本发明具有如下积极效果：

本发明按一定位置要求固定两把焊枪，让处在焊缝正面的焊工一人同时操作两把焊枪，就可以省去工件焊缝背面的焊工，大幅度降低焊接人工成本。因此本发明具有工作效率高、安全可靠、结构新颖、经济实用、焊缝焊接质量高、操作方便、自动化程度高的优点。

附图说明

图1是本发明将两块铝板进行焊接时采用双面立焊工件示意图。

图2是本发明的双面立焊辅助设备的结构及工作原理示意图。

图3是本发明的焊枪16与U型臂8之间连接结构图。

图4是本发明的调节座5的结构示意图。

图5是本发明的焊把座4的结构示意图。

图6是本发明的十字座10的结构示意图。

图中 1. 工件，2. 双面立焊辅助设备，3. 立柱，4. 焊把座，5. 调节座，6. 手把，7. 夹紧套，8. U形臂，9. 垂直支座，10. 十字座，11. 横向支座，12. 导轮，13. 滑座，14.直线导轨，15. 管线固定座，16. 焊枪，17. 配重块，18. 管线束。

具体实施方式

如图1所示，本发明将两块铝板1进行焊接，为减少焊缝气孔，提高焊接成品率，焊接时需要采用如下方法：1.将工件立放，使焊缝处于垂直位置；2）.双面加热，单面加焊丝；3）.自下而上进行焊接。

如图2所示，一种铝材双面立焊辅助设备，包括由底板固定在地面上垂直放置的立柱3、安装在立柱3的上端上的可以自由转动的导轮12、设置在立柱3外面右侧中部的管线固定座15，立柱3垂直放置，由底板固定在地面上，在立柱3的左侧沿立柱长度方向在立柱上固定安装有直线导轨14，在直线导轨14上安装有沿直线导轨14自由上下滑动的滑座13，滑座13能沿直线导轨14自由滑动，在滑座13上固定安装有横向支座11，在横向支座11的左端下部沿水平纵向通过上部销轴连接有十字座10，在十字座10的下部沿水平横向又通过下部销轴连接有垂直支座9，上部销轴与下部销轴的位置相互垂直，在垂直支座9的底板上固定安装有U形臂8的上端横板；十字座10由销轴连接垂直支座9；垂直支座9的底板与U形臂8上端横板固定；U形臂8的开口向下，在U形臂8的两臂下部通过夹紧套7分别对称固定安装有调节座5，在两个调节座5上分别安装有两个焊把座4，在两个焊把座4上对称安装有两把焊枪16。

如图2、3所示，在两个调节座5下面分别水平开设有滑槽，并且两个滑槽对称布置在一条直线上，在焊把座4上设置有滑动键，该滑动键通过螺钉安装在调节座5的滑槽中，并且焊把座4能沿调节座5的滑槽移动，对对称安装在两把焊把座4中的两把焊枪16在水平方向的相对位置进行调整。

在上述结构中，U形臂8的开口向下，在U形臂8的两臂下部通过夹紧套7分别对称固定安装有调节座5，在两个调节座5上分别安装有两个焊把座4，在两个焊把座4上对称安装有两把焊枪16；两焊把座4通过自身的键与螺钉分别安装固定在两个调节座5上；两焊把座4对称安装两把焊枪16；焊把座4能沿调节座5的滑槽移动，进行两把焊枪16水平方向相对位置调节。

在左侧调节座5的立杆上固定安装有焊工进行焊接操作的手把6，在手把6上布置有焊机按钮开关。焊工位于操作手把6一侧进行焊接操作，焊工右手操作手把6带动焊枪16向上移动、左手加丝可进行焊接施工，手把6的上下位置及方向可根据焊工要求进行调整。

如图2、3所示，焊枪16连接有冷却水管路、焊把线、氩气管路组成的管线，每一焊枪的管线从U形臂8的该侧臂的下端管管腔中穿过向上引出，引出后的两组管线合并组成管线束18再向上绕过导轮12，绕过导轮12后引向立柱3的下端方向并自然下垂，再折向上固定在管线固定座15上，再之后管线分别连接于各自的设备。

在上述结构中，焊枪16需要连接冷却水管路、焊把线、氩气管路，简称管线。每一焊枪的管线可从U型臂8该侧臂的下端管中间穿过向上引出，引出后的两组管线组成管线束18再向上绕过导轮12，绕过导轮12后，引向立柱3的下端方向，按图2所示自然下垂，再折向上固定在管线固定座15上，再之后管线分别连接于各自焊机。

如图2所示，在横向支座11的左端上部孔连接有一根拉线，拉线向上同管线束18一齐绕过导轮12再引向立柱3的下端方向并自然下垂，在自然下垂处的拉线上穿入若干配重块17，之后再折向上固定在管线固定座15上。

在上述结构中，为平衡设备移动零部件重量，横向支座11左端上部孔连接一根拉线，拉线向上同管线束18一齐绕过导轮12，再引向下，并按图2所示位置穿入若干配重块17，之后再折向上固定在管线固定座15上。

本发明的工作原理如下：

双面立焊时，焊缝处于与地面垂直状态，焊接时，焊把从焊缝下端开始向上移动进行焊接。因此，根据焊接特点，设备需采用立式布置，焊枪作垂直移动；焊枪移动距离须大于焊缝长度，因此，U型臂8内档顶部到焊枪中心的悬伸尺寸须大于焊缝总长度（包括引息弧板长度）。

焊枪16装入焊把座4上，焊把座4采用绝缘材料制作，保证焊枪16与设备绝缘；焊把座4的键与调节座5的键槽配合，并能沿键槽移动，以调节两焊枪16焊嘴之间的相对距离，满足不同厚度工件的焊接弧长要求；调节座5与U形臂8用夹紧套7连接，可以调节两焊枪16水平位置及同轴要求，保证两焊枪16呈对称布置，从而保证焊接时两把焊枪对工件焊缝正反两面有相同的加热位置要求。

U型臂8的开口向下，其上端横板中间连接垂直支座9，垂直支座9由销轴连接十字座10，十字座10由销轴与横向支座11连接，两销轴轴线成90°布置，保证U型臂8带动焊枪16只能进行左右、前后摆动，且在垂直方向，不能进行转动，使两焊枪16中心线与工件焊接面基本垂直，从而保证正确的焊接加热位置。

横向支座11由螺钉与滑座13连接，滑座13沿直线导轨14作上下自由滑动，保证焊枪16移动方向与焊缝方向一致，且移动平稳可靠。

由于焊把使用的管线有较重的重量，若让管线呈自然状态，过多的管线不但会干扰施焊位置，拖动过长的管线还会加大焊工的劳动强度。因此，需要在焊接过程中将管线进行控制。两焊枪16所使用的管线分别从该焊把侧U型臂8的臂管中穿过向上引出，引出的两组管线合在一起后形成管线束18，管线束18绕过导轮12，在立柱3右侧呈自然状态下垂，再向上折回固定在管线固定座15上。这样，在焊枪16上下移动的过程中，管线束18通过导轮12一直处于自然下垂控制状态。

U型臂8等运动零部件有固定的重量，如果不加平衡，将会产生很大的操作负荷。为减小操作负荷，可以在导轮12右侧设置与其重量基本相同的配重块进行平衡。

焊枪用管线束18具有一定的线密度，且随着焊把上下位置移动，导轮12两侧管线束18的长度不断变化，导致其两侧重量发生变化，也就是会产生一个变化的操作负荷。因此，对于不断变化的操作负荷，需要用变化的配重块进行平衡。

如图2所示，为平衡U型臂8等运动零部件有固定的重量与管线束18不断变化的重量，本发明采用如下方法：在横向支座11左端将拉线一端固定，拉线向上绕过导轮12再向下引，在合适的位置按一定间隔固定若干配重块17，之后再将拉线向上拉起，并将拉线另一端固定在管线固定座15上。焊接操作时，随着焊枪从下向上移动，导轮12跟随转动，其左侧管线束18长度减少，右侧长度增加，操作负荷减小，此时，导轮12右侧固定配重块17的拉线向下移动，作用于管线固定座15上的配重块数量增加，同时作用于导轮12的配重块数量减少，即平衡重量减小，可起到平衡焊枪运动过程中管线束18操作负荷变化的作用。

手把6固定在外侧的调节座5上，上下位置及方向可根据焊工要求进行调整。为方便操作，操作手把6上可以布置焊机按钮开关。

本设备使用时，首先将施焊工件点焊在一起，并在焊缝两端加引息弧板。再用工装定位，使工件与地面垂直，焊缝处在U型臂8的中心，且工件焊接面与两焊把中心线垂直。其次，根据工件厚度不同，调整两焊枪16之间的相对距离。之后，焊工在工件外侧，手持手把6，将焊枪16移动到工件焊缝下端，在引弧板上将两焊枪16进行起弧，再向上移动焊枪，并在焊缝外侧进行单面加丝焊接；焊枪16移动到焊缝上端息弧板后，关闭焊机，完成焊接操作。

本发明用于铝板焊缝双面立焊。改变立柱形式及部分零部件布置方式，可以进行铝制管道与筒体纵缝双面立焊，其结构及工作原理与本发明完全一致。

Claims (6)

1.一种铝材双面立焊辅助设备，包括由底板固定在地面上垂直放置的立柱（3）、安装在立柱（3）的上端上的导轮（12）、设置在立柱（3）右侧中部的管线固定座（15），其特征在于：在立柱（3）的左侧沿立柱长度方向布置有直线导轨（14），在直线导轨（14）上安装有沿直线导轨（14）自由上下滑动的滑座（13），在滑座（13）上固定有横向支座（11），在横向支座（11）的左端下部沿水平纵向通过上部销轴连接有十字座（10），在十字座（10）的下部沿水平横向又通过下部销轴连接有垂直支座（9），上部销轴与下部销轴的位置相互垂直，在垂直支座（9）的底板上固定安装有U形臂（8）的上端横板，U形臂（8）的开口向下，在U形臂（8）的两臂下部通过夹紧套（7）分别对称固定安装有调节座（5），在两个调节座（5）上分别安装有两个焊把座（4），在两个焊把座（4）上对称安装有两把焊枪（16）。

2.根据权利要求1所述的一种铝材双面立焊辅助设备，其特征在于：在两个调节座（5）下面分别水平开设有滑槽，并且两个滑槽对称布置在一条直线上，在焊把座（4）上设置有滑动键，该滑动键通过螺钉安装在调节座（5）的滑槽中，并且焊把座（4）能沿调节座（5）的滑槽移动，对对称安装在两把焊把座（4）中的两把焊枪（16）在水平方向的相对位置进行调整。

3.根据权利要求1所述的一种铝材双面立焊辅助设备，其特征在于：在左侧调节座（5）的立杆上固定安装有焊工进行焊接操作的手把（6），在手把（6）上布置有焊机按钮开关。

4.根据权利要求1所述的一种铝材双面立焊辅助设备，其特征在于：焊枪（16）连接有冷却水管路、焊把线、氩气管路组成的管线，每一焊枪的管线从U形臂（8）的该侧臂的下端管管腔中穿过向上引出，引出后的两组管线合并组成管线束（18）再向上绕过导轮（12），绕过导轮（12）后引向立柱（3）的下端方向并自然下垂，再折向上固定在管线固定座（15）上，再之后管线分别连接于各自的设备。

5.根据权利要求4所述的一种铝材双面立焊辅助设备，其特征在于：在横向支座（11）的左端上部孔连接有一根拉线，拉线向上同管线束（18）一齐绕过导轮（12）再引向立柱（3）的下端方向并自然下垂，在自然下垂处的拉线上穿入若干配重块（17），之后再折向上固定在管线固定座（15）上。

6.根据权利要求4所述的一种铝材双面立焊辅助设备，其特征在于：U形臂（8）的内档顶部到焊枪中心的悬伸尺寸须大于焊缝总长度，包括引息弧板长度。