CN112404673B - 一种电弧焊接工作台 - Google Patents

Abstract

一种电弧焊接工作台，包括用于驱动工件回转的回转单元、与所述回转单元连接并用于夹持工件的夹持单元、将工件顶向所述夹持单元的可调顶杆单元以及用于焊接工件的电弧焊接机；所述夹持单元包括与所述回转单元同轴转动的夹具、与所述夹具连接并随之转动的圆盘以及在所述圆盘转动过程中保持与之相接触的碳刷；所述碳刷与电极连接，使得所述圆盘与所述夹具同时带电。与现有技术相比，本发明的电弧焊接工作台能防止电极与工件脱离，而且工件在旋转时也不会影响焊接动作，提高电弧焊接的效率与质量。

Description

一种电弧焊接工作台

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别是涉及一种电弧焊接工作台。

背景技术

焊接，也称作熔接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属的制造工艺及技术。由于能满足多种产品的加工要求，被广泛应用于现代化工业生产中。为更好地在焊接过程转动工件，对其各个部位进行焊接，现有技术提供了多种用于对工件进行定位的装置。请参阅图1，申请号201921376420.4的专利公开了一种弧形焊缝焊接装置，包括电机1、与所述电机1同轴转动的定心轴套2、固定座3以及焊枪4。所述固定座3上设有推杆5，工件6一端与所述定心轴套2卡合，另一端被所述推杆5顶住，所述焊枪4设置在所述工件6旁边。使用时，所述电机1通过所述定心轴套2带动所述工件6转动到需要焊接的位置，工人操作所述焊枪4进行焊接。

另一方面，电弧焊接是应用最广泛、最重要的一种焊接方法，占焊接生产总量的60％以上。进行电弧焊接时，将待焊接的金属工件作为一极，焊条作为另外一极，两极接近时产生电弧，利用电弧放电所产生的热量将焊条与工件互相熔化后进行冷凝结合。而且一般为工件连接负极，焊条连接正极。如果将上述弧形焊缝焊接装置应用于电弧焊接，则需要将工件6与负极连接，然而负极不但会影响工件6的正常转动，而且容易从转动的工件6上脱落，需要工人重新进行连接，影响电弧焊接的效率与质量。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种能使电极与工件可靠连接的电弧焊接工作台，以提高电弧焊接的效率与质量。

本发明通过如下方案实现：

一种电弧焊接工作台，包括用于驱动工件回转的回转单元、与所述回转单元连接并用于夹持工件的夹持单元、将工件顶向所述夹持单元的可调顶杆单元以及用于焊接工件的电弧焊接机；所述夹持单元包括与所述回转单元同轴转动的夹具、与所述夹具连接并随之转动的圆盘以及在所述圆盘转动过程中保持与之相接触的碳刷；所述碳刷与电极连接，使得所述圆盘与所述夹具同时带电。

与现有技术相比，本发明的电弧焊接工作台通过与电极连接的碳刷与圆盘保持接触，再由圆盘通过夹具向夹持在夹具上的工件通电，即便在工件回转的过程中也能保持与电极连接，防止电极与工件脱离，而且工件在旋转时也不会影响焊接动作，提高电弧焊接的效率与质量。

进一步，所述可调顶杆单元包括可向所述夹持单元滑动的顶杆安装座和固定在所述顶杆安装座上的顶杆，所述顶杆的端部与所述夹具相对且其轴线方向与所述回转单元回转轴轴线方向平行。根据工件的大小，通过滑动可调顶杆单元调节其与夹持单元之间的距离，实现对工件的夹紧。

进一步，所述可调顶杆单元还包括推顶气缸；所述推顶气缸推动所述顶杆安装座连同所述顶杆向所述夹持单元滑动。设置推顶气缸可提高顶杆安装座的移动效率和定位精度。

进一步，还包括支架以及用于支撑工件的支撑单元；所述回转单元、所述夹持单元、所述可调顶杆单元以及所述支撑单元均位于所述支架的同一平面上，所述电弧焊接机位于所述支架旁；所述支撑单元位于所述夹持单元与所述可调顶杆单元之间。对于长度较长的工件，支撑单元提供支撑，保证焊接过程中工件的稳定性。

进一步，所述支撑单元包括安装在所述支架上的支撑座和在所述支撑座内滑动的调节块；沿所述回转单元回转轴方向投影，所述调节块朝所述夹具方向滑动。根据工件的大小，通过滑动调节块调节其与工件之间的距离。

进一步，沿所述回转单元回转轴方向投影，所述调节块上设有朝向所述夹具且逐渐增大的凹口。根据工件的外形，设置凹口能更好地固定具有曲面的工件。

进一步，所述夹具包括与所述回转单元同轴转动的U型固定块以及位于所述U型固定块相对两侧且可朝所述U型固定块移动的调节压板；所述U型固定块上设有与所述调节压板板面相互垂直的两承托部。U型固定块增大与工件的接触面积，减少工件与电极连接时发出火花的可能，调节压板在回转过程中对工件作进一步的限位。

还包括旋转盘，所述旋转盘位于所述支架上并可绕轴旋转；所述回转单元、所述夹持单元、所述可调顶杆单元以及所述支撑单元均位于所述旋转盘的同侧平面上并绕所述旋转盘的中心旋转。通过旋转盘可根据工序将工件转到便于加工的位置，方便操作人员装拆工件，提高工作效率。

所述支撑单元还包括顶升气缸，所述顶升气缸设置在所述支撑座内，沿所述回转单元回转轴方向投影，所述顶升气缸推动所述调节块朝所述夹具方向滑动。顶升气缸推动调节块以更好地支撑工件。

所述回转单元包括固定在所述旋转盘上的电机安装座、安装在电机安装座上的驱动电机以及电机保护罩，所述电机保护罩盖设在所述驱动电机上并与所述电机安装座固定。电机保护罩能防止旋转盘在转动的过程中驱动电机碰到操作人员，提高安全性。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1为现有技术中的一种弧形焊缝焊接装置；

图2为本发明中电弧焊接工作台的整体结构示意图；

图3为本发明中夹持单元的结构示意图；

图4为本发明中可调顶杆单元的结构示意图；

图5本发明中支撑单元的结构示意图。

具体实施方式

具体地，请参阅图2，本发明的电弧焊接工作台包括驱动工件6沿轴线转动的回转单元10、与所述回转单元10连接并夹持所述工件6的夹持单元20、将所述工件6顶向所述夹持单元20的可调顶杆单元30、位于所述夹持单元20与所述可调顶杆单元30之间并支撑所述工件6的支撑单元40、带动所述回转单元10、所述夹持单元20、可调顶杆单元30和所述支撑单元40在一平面内绕其中心旋转的旋转盘50、支撑所述旋转盘50的支架60以及位于所述支架60旁并对所述工件6进行焊接的电弧焊接机(图未示)。所述夹持单元20位于所述回转单元10与所述可调顶杆单元30之间。所述旋转盘50在电机(图未示)等的带动下在所述支架60上旋转。所述回转单元10、所述夹持单元20、所述可调顶杆单元30和所述支撑单元40设置在所述旋转盘50同侧侧面上并随之旋转。优选地，同一旋转盘50上均匀分布安装两个以上的回转单元10、夹持单元20、可调顶杆单元30和支撑单元40，其中一夹持单元20上的工件6在焊接的过程中，操作人员在另一夹持单元20上进行工件6的安装，从而提高效率。在本实施例中，所述工件6为一中空直管，焊接时位于所述夹持单元20与所述可调顶杆单元30之间；所述旋转盘50为圆形，所述旋转盘50上绕其圆心相对设有两个回转单元10、夹持单元20、可调顶杆单元30和支撑单元40，两夹持单元20上的工件6轴线相互平行。

其中，所述回转单元10包括固设在所述旋转盘50上的电机安装座110和安装在所述电机安装座110上的驱动电机120。优选地，所述电机安装座110上还装有盖设在所述驱动电机120外的电机保护罩130，以防止所述旋转盘50在旋转过程中，所述驱动电机120与操作人员发生碰撞，提高安全性。

请参阅图3，所述夹持单元20包括固定在所述驱动电机120输出端的连接块210、与所述连接块210连接的夹具220、与所述连接块210连接并随之同轴转动的圆盘230、在所述圆盘230转动过程中保持与之相接触的碳刷240以及固定在所述电机安装座110上并用于安装所述碳刷240的碳刷安装座260。所述圆盘230上设有用于所述驱动电机120输出端通过的通孔(图未示)。所述连接块210固定在所述圆盘230与所述夹具220之间。所述连接块210、所述夹具220和所述圆盘240均由金属制成，具有导电性。优选地，所述驱动电机120输出端设有为绝缘套，防止所述圆盘230带电时影响所述驱动电机120的正常工作。在本实施例中，所述连接块210的相对两侧设有托架211，所述夹具220包括设有与所述回转单元10回转轴方向平行的两承托部2211的U型固定块221以及通过螺钉分别安装在两托架211上且相对平行的两调节压板222，所述承托部2211与所述调节压板222板面垂坠，所述U型固定块221固定在所述连接块210上且位于两托架211之间，其两承托部2211之间的开口朝向所述可调顶杆单元30。沿所述回转单元10回转轴方向投影，拧动螺钉，与之连接的调节压板222移动方向与所述U型固定块221的承托部2211平行。所述工件6从U型固定块221的开口插入并位于两调节压板222之间；所述碳刷240设置在所述圆盘230边缘处并与电源负极连接，所述调节压板222通过螺钉安装在所述连接块210上并位于所述U型固定块221相对的两侧，拧动螺钉可沿所述工件6的径向移动并压住所述工件6的侧面。焊接时，所述工件6顶住所述U型固定块221的内侧面并位于两调节压板222之间，且所述工件6相对的两侧面被所述调节压板222压住，从而实现所述工件6在所述夹持单元20内在径向方向上的固定，所述圆盘230随所述连接块210一起转动，与负极连接的碳刷240在所述圆盘230转动过程中保持与所述圆盘230相接触，并通过所述U型固定块221与所述工件6保持连接，从而实现在焊接过程中电源负极与所述工件6保持可靠连接。

请参阅图4，所述可调顶杆单元30包括固定在所述旋转盘50上的支撑板310、可在所述支撑板310上滑动的顶杆安装座320和固定在所述顶杆安装座320上的顶杆330。所述顶杆330的轴线方向与所述驱动电机120回转轴轴线方向平行；优选地，所述顶杆330的轴线与所述驱动电机120回转轴轴线重合。进一步，所述顶杆330朝向所述驱动电机120的端部为锥形，锥形尖端部顶住所述工件6，以提高顶住所述工件6时的稳定性。在本实施例中，所述支撑板310上设有导轨311，所述顶杆安装座320朝向所述支撑板310的底面上设有滑块(图未示)，所述滑块套设在所述导轨311上滑动。焊接时，滑动所述顶杆安装座320并将所述顶杆330调整到合适的位置后，顶住所述顶杆安装座320防止其滑动。进一步，设置两顶杆安装座320，所述可调顶杆单元30还包括限位块340，所述顶杆330穿过顶杆安装座320两所述限位块340，所述限位块340通过螺钉锁紧在所述顶杆330上并位于两顶杆安装座320之间从而将所述限位块340固定在所述顶杆330以防止所述顶杆330沿其轴线方向相对于所述顶杆安装座320滑动。进一步，为方便根据所述工件6的长度调节所述顶杆330与所述U型固定块220之间的距离，所述可调顶杆单元30还包括固定在所述支撑板310上的气缸安装座350以及安装在所述气缸安装座350上的推顶气缸360，所述推顶气缸360设有与所述顶杆安装座320连接的连杆361。焊接时，启动所述推顶气缸360，通过所述连杆361推动所述顶杆安装座320以带动所述顶杆330靠近所述工件6，直到所述顶杆330顶住所述工件6，从而实现所述工件6在其轴线方向上的固定。

请参阅图5，所述支撑单元40包括固定在所述旋转盘50上的安装板410、设置在所述安装座410上的支撑座420以及可在所述支撑座420内朝所述工件6滑动的调节块430。沿所述回转单元10回转轴方向投影，所述调节块430朝向所述夹具220方向滑动；优选地，所述调节块430设有朝向所述工件6逐渐增大的凹口431以便于对被支撑面为曲面的工件6进行定位；所述凹口431可以为弧形，也可以为V型等。优选地，所述支撑座420及所述调节块430为两个以上，并沿所述顶杆330的轴线方向前后平行设置，使得所述工件6在转动过程中在其轴线方向上获得两个以上的支撑。在本实施例中，所述支撑座420中空且朝所述工件6的一侧设有所述凹口431，其相对两侧面上设有垂直于所述安装板410且向所述工件6方向延伸的滑槽421。所述调节块430插入所述支撑座420内，且与所述滑槽421相对的两侧面上设有凸起432，所述凸起432在所述滑槽421内滑动直至顶住所述工件6后通过螺钉将所述调节块430固定。进一步，所述支撑座420内设有顶升气缸(图未示)，所述顶升气缸顶起所述调节块43使所述凹口431顶住所述工件6以进行所述调节块43的定位与支撑。

进一步，所述支架60的底部设有万向轮610方便其移动；优选的，所述万向轮610为两个以上，且设置在所述支架60相对的两侧。进一步，所述支架60还设有L型固定块620，当所述支架60移动到合适的位置后，通过螺钉将L型固定块620一侧固定在所述支架60的底部，L型固定块620的另一侧与地面贴合，从而限制所述支架60相对于地面移动。

基于上述电弧焊接工作台的结构，对其焊接过程进行说明。

首先，将所述工件6放置到所述U型固定块221内。然后拧动螺钉将两调节压板222压向所述工件6的侧面，所述工件6一端被固定。接着启动所述推顶气缸360推动所述气缸安装座320，直到所述顶杆330顶住所述工件6的另一端，关闭所述推顶气缸360并通过所述连杆361顶住所述顶杆安装座320。启动所述顶升气缸，顶起所述调节块430，直至所述调节块430支撑所述工件6。然后由所述电机带动所述旋转盘50转动所述电弧焊接机处。此时打开所述电弧焊接机的电源，使得所述碳刷240与电源负极接通，焊条与电源正极接通并进行焊接。焊接过程中，可根据需要启动所述驱动电机120以带动所述工件6沿其轴线转动到需要焊接的地方以进行焊接。最后焊接完成后，关闭所述电弧焊接机的电源，并转动所述旋转盘50使得完成焊接的工件6移动至操作人员处进行拆卸。

与现有技术相比，本发明的电弧焊接工作台通过碳刷与圆盘连接工件的连接方式，使得工件在旋转时也不会影响焊接动作，提高焊接的效率与质量。而且设有可以调节的可调顶杆单元和支撑单元，能根据工件的形状、大小进行调节，使得工件获得更好的支撑，提高焊接的稳定性与精度。此外，通过提高夹具与工件的接触面积，能减少火花的发生，提高安全性。并能实现工件的装拆与焊接同步进行，提高效率。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电弧焊接工作台，其特征在于：包括用于驱动工件回转的回转单元、与所述回转单元连接并用于夹持工件的夹持单元、将工件顶向所述夹持单元的可调顶杆单元以及用于焊接工件的电弧焊接机；所述夹持单元包括与所述回转单元同轴转动的夹具、与所述夹具连接并随之转动的圆盘以及在所述圆盘转动过程中保持与之相接触的碳刷；所述碳刷与电极连接，所述碳刷设置在所述圆盘的边缘处且所述圆盘相对所述碳刷转动，所述回转单元输出端与所述夹持单元相接且两者之间绝缘，使得所述圆盘与所述夹具通过所述碳刷同时带电。

2.根据权利要求1所述的电弧焊接工作台，其特征在于：所述可调顶杆单元包括可向所述夹持单元滑动的顶杆安装座和固定在所述顶杆安装座上的顶杆，所述顶杆的端部与所述夹具相对且其轴线方向与所述回转单元回转轴轴线方向平行。

3.根据权利要求2所述的电弧焊接工作台，其特征在于：所述可调顶杆单元还包括推顶气缸；所述推顶气缸推动所述顶杆安装座连同所述顶杆向所述夹持单元滑动。

4.根据权利要求2所述的电弧焊接工作台，其特征在于：还包括支架以及用于支撑工件的支撑单元；所述回转单元、所述夹持单元、所述可调顶杆单元以及所述支撑单元均位于所述支架的同一平面上，所述电弧焊接机位于所述支架旁；所述支撑单元位于所述夹持单元与所述可调顶杆单元之间。

5.根据权利要求4所述的电弧焊接工作台，其特征在于：所述支撑单元包括安装在所述支架上的支撑座和在所述支撑座内滑动的调节块；沿所述回转单元回转轴方向投影，所述调节块朝所述夹具方向滑动。

6.根据权利要求5所述的电弧焊接工作台，其特征在于：沿所述回转单元回转轴方向投影，所述调节块上设有朝向所述夹具且逐渐增大的凹口。

7.根据权利要求6所述的电弧焊接工作台，其特征在于：所述夹具包括与所述回转单元同轴转动的U型固定块以及位于所述U型固定块相对两侧且可朝所述U型固定块移动的调节压板；所述U型固定块上设有与所述调节压板板面相互垂直的两承托部。

8.根据权利要求6所述的电弧焊接工作台，其特征在于：还包括旋转盘，所述旋转盘位于所述支架上并可绕轴旋转；所述回转单元、所述夹持单元、所述可调顶杆单元以及所述支撑单元均位于所述旋转盘的同侧平面上并绕所述旋转盘的中心旋转。

9.根据权利要求8所述的电弧焊接工作台，其特征在于：所述支撑单元还包括顶升气缸，所述顶升气缸设置在所述支撑座内，沿所述回转单元回转轴方向投影，所述顶升气缸推动所述调节块朝所述夹具方向滑动。

10.根据权利要求9所述的电弧焊接工作台，其特征在于：所述回转单元包括固定在所述旋转盘上的电机安装座、安装在电机安装座上的驱动电机以及电机保护罩，所述电机保护罩盖设在所述驱动电机上并与所述电机安装座固定。

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