CN113579434A - 一种埋弧焊工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种埋弧焊工装，该埋弧焊工装的定位组件用于限定板材和连接板材的衬垫的位置，板材间形成连接缝，连接缝内填充有焊料；两个焊接组件的焊头均电连接于焊接电源，其中一个焊头与焊接电源串联形成主路，另一个焊头并联于主路形成第一支路，板材并联于主路形成第二支路；送料组件给两个焊头提供焊丝；两个焊接组件均转动连接于调节机构，调节机构能调节两个焊头上的焊丝相交于一交点并位于连接缝的正上方，交点处产生电弧连通主路、第一支路和第二支路并焊接连接缝；行走机构能带动焊接组件、送料组件和调节机构沿连接缝的延伸方向运动。从而避免连接缝处产生热裂纹或将衬垫焊穿的现象，焊接步骤简单，能自动化的完成焊接，焊接效率高。

Description

一种埋弧焊工装

技术领域

本发明涉及焊接加工技术领域，尤其涉及一种埋弧焊工装。

背景技术

在船舶的船体结构中，对于较薄的船板，通常采用焊接的方式连接。

尤其对于集装箱船板而言，船板的厚度一般不超过13毫米，板薄在装配定位时的焊缝的间隙大，故通常采用的CO₂单面焊双面成形的焊接工艺焊接薄板。但这种焊接方式需在焊缝中依次堆积多个焊道，焊接步骤复杂，焊接效率低，同时，在焊接的过程中，需要不断调整焊头的焊接电流，焊接处存在焊缝的厚度不均等和不均匀，甚至焊缝底部出现热裂纹或焊透的现象，导致船体结构强度减弱，焊缝修补频率高，生产成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种埋弧焊工装，以解决现有技术中在焊接薄板时的焊接步骤复杂，焊接效率低，在焊接的过程中，需要不断调整焊头的焊接电流，焊接处存在出现热裂纹或焊穿的隐患的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种埋弧焊工装，其包括：

至少两个定位组件，所述定位组件用于限定两个板材的位置，以及限定连接两个所述板材的衬垫的位置，两个所述板材之间形成连接缝，所述连接缝内填充有焊料；

两个焊接组件和焊接电源，两个所述焊接组件的焊头均电连接于所述焊接电源，其中一个所述焊头与所述焊接电源串联形成主路，另一个所述焊头并联于所述主路形成第一支路，所述板材并联于所述主路形成第二支路；

送料组件，所述送料组件用于给两个所述焊头提供焊丝；

调节机构，两个所述焊接组件均转动连接于所述调节机构，所述调节机构能调节两个所述焊头上的焊丝相交于一交点，且能调节所述交点位于所述连接缝的正上方，所述交点处产生电弧连通所述主路、所述第一支路和所述第二支路并焊接所述连接缝；

行走机构，所述行走机构能带动所述焊接组件、所述送料组件和所述调节机构沿所述连接缝的延伸方向运动。

作为优选，两个所述焊接组件分别为先行焊接组件和后行焊接组件，所述先行焊接组件位于所述主路，所述后行焊接组件位于所述第一支路，所述主路的电流为I，所述第一支路的电流为I₁，所述第二支路的电流为I₂，I＝I₁+I₂，且I₁＞I₂。

作为优选，所述板材的厚度为L，当5mm≤L≤13mm时，所述连接缝呈I形，当L＞13mm时，所述连接缝呈Y形。

作为优选，所述衬垫粘接于两个所述板材的底面，所述衬垫上设有第一凹槽，所述第一凹槽呈矩形，所述第一凹槽连通于所述连接缝，所述第一凹槽的宽度大于所述连接缝的宽度。

作为优选，沿所述第一凹槽的深度方向，所述第一凹槽的中心线与所述连接缝的中心线重合。

作为优选，所述调节机构包括第一调节组件和第二调节组件，所述第一调节组件用于沿第一方向调节两个所述焊接组件的位置，所述第二调节组件用于沿第二方向调节两个所述焊接组件的位置，所述第一方向和所述第二方向垂直，且均垂直于所述连接缝的延伸方向。

作为优选，所述第一调节组件包括固定杆、沿所述第一方向滑动套设于所述固定杆的伸缩杆、第一调节件和转动连接于所述固定杆的第一齿轮，所述伸缩杆的侧壁沿轴向设有轮齿，所述第一齿轮啮合于所述轮齿，所述第一齿轮上设有把手，所述把手能带动所述第一齿轮转动，以沿所述第一方向调节所述伸缩杆；

所述固定杆上设有沿所述第一方向延伸的长条孔，所述伸缩杆上设有第一螺纹孔，所述第一调节件穿过所述长条孔并螺接于所述第一螺纹孔。

作为优选，所述第二调节组件包括固定连接于所述伸缩杆的框架、沿所述第二方向滑动设置于所述框架的滑动件，以及第二调节件，所述第二调节件设有外螺纹，所述框架上设有通孔，所述滑动件沿所述第二方向设有第二螺纹孔，所述第二调节件穿过所述通孔并螺纹于所述第二螺纹孔，两个所述焊接组件均与所述滑动件转动连接。

作为优选，所述滑动件上设有角度盘，所述角度盘上设有弧形孔，所述第二调节组件还包括两个转动件，所述焊接组件包括壳体，所述焊头固定连接于所述壳体，两个所述转动件与两个所述壳体一一对应设置；

所述转动件包括两个相互转动连接的连接部，其中一个所述连接部穿过所述弧形孔与所述滑动件连接，另一个所述连接部与所述壳体连接。

作为优选，所述埋弧焊工装还包括锁紧组件，所述锁紧组件包括连接件和两个螺钉，所述连接件上设有腰形孔，两个所述螺钉与两个所述焊接组件一一对应，所述螺钉穿过所述腰形孔螺接于所述壳体。

作为优选，所述埋弧焊工装还包括两个传递机构，两个传递机构和两个所述焊头一一对应设置；

所述传递机构包括第一驱动件、矫正组件和传料组件，所述第一驱动件能带动所述传料组件运动，以使所述焊丝依次经过所述矫正组件和所述传料组件并传送至所述焊头。

作为优选，所述传料组件包括转动设置于所述壳体上的第一传料轮、第二传料轮和第二齿轮，所述第一传料轮包括轮齿部和传料部，所述第一驱动件的输出端传动连接于所述第二齿轮，所述第二齿轮啮合于所述轮齿部，所述传料部和所述第二传料轮之间形成用于所述焊丝穿过的第一间隙，且所述传料部的表面和所述第二传料轮的表面均与所述焊丝接触，所述第一间隙与所述焊头位于同一条直线上。

作为优选，所述矫正组件包括第三调节件、矫正轮以及两个转动连接于所述壳体的第三传料轮，所述第三调节件螺纹连接于所述壳体且一端与所述矫正轮转动连接，所述矫正轮和两个所述第三传料轮之间形成用于所述焊丝穿过的第二间隙，所述焊丝与所述矫正轮的表面、两个所述第三传料轮的表面均接触，所述第三调节件能带动所述矫正轮运动以将所述焊丝张紧。

作为优选，所述定位组件包括支撑板和第四调节件，所述支撑板上设有第二凹槽，所述衬垫位于所述第二凹槽内，所述板材支撑于所述支撑板，所述第四调节件螺接于所述支撑板，且能沿所述支撑板的高度方向抵接于所述衬垫。

本发明的有益效果：

本发明的目的在于提供一种埋弧焊工装，该埋弧焊工装，通过定位组件限定衬垫和两个板材的位置，两个板材之间形成连接缝，衬垫承接焊料，两个焊接组件的焊头中的一个焊头与焊接电源串联形成主路，另一个焊头并联于主路形成第一支路，板材并联于主路形成第二支路，以形成并联电路，当需要将两个板材焊接在一起时，在连接缝中填充焊料，通过调节机构调节两个焊头上的焊丝相交于一交点，且调节交点位于连接缝的正上方，行走机构带动两个焊接组件的焊头同步沿连接缝的延伸方向前进，以使两个焊接组件的焊头的焊接速度相同，从而，连通焊接电源，交点处产生电弧连通主路、第一支路和第二支路，行走机构沿连接缝的延伸方向带动主路的焊接组件和第一支路的焊接组件沿连接缝的延伸方向前进，对连接缝处进行焊接。其中，第二支路的焊头上的焊丝的电流小，先对连接缝处进行打底焊，将连接缝中的焊料、与焊料接触部分的衬垫以及连接缝的侧壁溶化，使得焊料和与焊料接触部分的衬垫以及连接缝的侧壁充分接触，以实现对连接缝处的打底焊，与此同时，两个焊接组件的焊头上的焊丝的交点处产生的电弧将焊丝融化对连接缝处进行成型焊，进一步保证连接缝处的成型效果，焊接步骤简单，能自动化的完成焊接过程，焊接效率高。可以理解的是，打底焊和成型焊同时进行。

由于在对板材焊接过程中，打底焊接的电流过大会容易造成连接缝处产生热裂纹或焊穿的现象，但电流过小会造成焊头的电弧没有穿透力，难以保证单面焊双面成形的焊接质量，现有技术中通常采用不断调整焊头的电流大小来适应性的保证焊接效果，但仍容易产生热裂纹或焊穿的现象，该埋弧焊工装的两个焊头通过将主路上的焊接电流分流到第一支路的焊头和第二支路的板材，减小了第二支路上的电流，即减小了流经板材的电流，从而减小了打底焊的电流，使得融化连接缝中的焊料、与焊料相接触部分的衬垫以及板材的侧壁的电流较小，保证了连接缝熔透而又不焊穿，两个焊接组件的焊头上的焊丝的交点处产生的电弧将焊丝融化对连接缝处进行成型焊，保证了连接缝的熔宽，从而避免了连接缝处产生热裂纹；同时通过调节组件调节焊接组件的焊头的高度，调节焊头焊接连接缝时电弧的穿透力，从而调节电弧融化焊料的深度，从而进一步减少了连接缝处产生热裂纹或将衬垫焊穿的现象，更适用于对不同间隙大小的连接缝的焊接。

附图说明

图1是本发明的具体实施例提供的埋弧焊工装的部分结构示意图一；

图2是本发明的具体实施例提供的埋弧焊工装的并联电路图；

图3是本发明的具体实施例提供的埋弧焊工装的部分结构示意图二；

图4是本发明的具体实施例提供的埋弧焊工装的部分结构示意图三；

图5是本发明的具体实施例提供的埋弧焊工装的部分结构示意图四；

图6是本发明的具体实施例提供的埋弧焊工装的部分结构示意图五；

图7是本发明的具体实施例提供的埋弧焊工装的部分结构示意图六；

图8是本发明的具体实施例提供的埋弧焊工装的部分结构示意图七；

图9是本发明的具体实施例提供的埋弧焊工装的部分结构示意图八；

图10是本发明的具体实施例提供的埋弧焊工装的壳体的结构示意图；

图11是本发明的具体实施例提供的埋弧焊工装的连接件的结构示意图；

图12是本发明的具体实施例提供的埋弧焊工装的部分结构示意图九。

图中：

1、板材；

2、衬垫； 21、第一凹槽；

3、焊接组件； 31、焊头； 32、壳体；

4、焊接电源；

51、送料盘；

6、行走机构；61、行走小车；62、立柱；

71、第一调节组件；711、固定杆；712、伸缩杆；7121、轮齿；713、第一调节件；714、把手；

72、第二调节组件；721、框架；7211、通孔；7212、导轨；722、滑动件；

7221、第二螺纹孔；723、第二调节件；724、角度盘；7241、弧形孔；725、转动件；

8、锁紧组件；81、连接件；811、腰形孔；82、螺钉；

91、第一驱动件；

92、传料组件；921、第一传料轮；9211、轮齿部；9212、传料部；922、第二传料轮；923、第二齿轮；

93、矫正组件；931、第三调节件；9311、第二头部；9312、第二螺纹部；9313、连接架；932、矫正轮；933、第三传料轮；

101、支撑板；1011、第二凹槽；102、第四调节件；

11、激光测距仪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本发明提供一种埋弧焊工装，如图1-5和图12所示，该埋弧焊工装包括至少两个定位组件、两个焊接组件3和焊接电源4、送料组件、调节机构和行走机构6，定位组件用于限定两个板材1的位置，以及限定连接两个板材1的衬垫2的位置，两个板材1之间形成连接缝，连接缝内填充有焊料；两个焊接组件3的焊头31均电连接于焊接电源4，其中一个焊头31与焊接电源4串联形成主路，另一个焊接组件3的焊头31并联于主路形成第一支路，板材1并联于主路形成第二支路；送料组件用于给两个焊头31提供焊丝；两个焊接组件3均转动连接于调节机构，调节机构能调节两个焊头31上的焊丝相交于一交点，且能调节交点位于连接缝的正上方，交点处产生电弧连通主路、第一支路和第二支路并焊接连接缝；行走机构6能带动焊接组件3、送料组件和调节机构沿连接缝的延伸方向运动。

如图1-5和图12所示，该埋弧焊工装，通过定位组件限定衬垫2和两个板材1的位置，两个板材1之间形成连接缝，衬垫2承接焊料，两个焊接组件3的焊头31的其中一个焊头31与焊接电源4串联形成主路，另一个焊头31并联于主路形成第一支路，板材1并联于主路形成第二支路，以形成并联电路，当需要将两个板材1焊接在一起时，在连接缝中填充焊料，通过调节机构调节两个焊头31上的焊丝相交于一交点，且调节交点位于连接缝的正上方，行走机构6带动两个焊接组件3的焊头31同步沿连接缝的延伸方向前进，以使两个焊接组件3的焊头31的焊接速度相同，从而，连通焊接电源4，交点处产生电弧连通主路、第一支路和第二支路，行走机构6沿连接缝的延伸方向带动主路的焊接组件3和第一支路的焊接组件3沿连接缝的延伸方向前进，对连接缝处进行焊接。其中，第二支路的焊头31上的焊丝的电流小，先对连接缝处进行打底焊，将连接缝中的焊料、与焊料接触部分的衬垫2以及连接缝的侧壁溶化，使得焊料和与焊料接触部分的衬垫2以及连接缝的侧壁充分接触，以实现对连接缝处的打底焊，与此同时，两个焊接组件3的焊头31上的焊丝的交点处产生的电弧将焊丝融化对连接缝处进行成型焊，进一步保证连接缝处的成型效果，焊接步骤简单，能自动化的完成焊接过程，焊接效率高。可以理解的是，打底焊和成型焊同时进行。

如图1-5和图12所示，由于在对板材焊接过程中，打底焊接的电流过大会容易造成连接缝处产生热裂纹或焊穿的现象，但电流过小会造成焊头31的电弧没有穿透力，难以保证单面焊双面成形的焊接质量，现有技术中通常采用不断调整焊头31的电流大小来适应性的保证焊接效果，但仍容易产生热裂纹或焊穿的现象，该埋弧焊工装的两个焊头31通过将主路上的焊接电流分流到第一支路的焊头31和第二支路的板材1，减小了第二支路上的电流，即减小了流经板材1的电流，从而减小了打底焊的电流，使得融化连接缝中的焊料、与焊料相接触部分的衬垫2以及板材1的侧壁的电流较小，保证了连接缝熔透而又不焊穿，两个焊接组件3的焊头31上的焊丝的交点处产生的电弧将焊丝融化对连接缝处进行成型焊，保证了连接缝的熔宽，从而避免了连接缝处产生热裂纹；同时通过调节组件调节焊接组件3的焊头31的高度，调节焊头31焊接连接缝时电弧的穿透力，从而调节电弧融化焊料的深度，从而进一步减少了连接缝处产生热裂纹或将衬垫2焊穿的现象，更适用于对不同间隙大小的连接缝的焊接。本实施例中的板材1为船板，船板由钢材制成。

其中，第二支路的板材1还接地，以保证并联电路的安全性。

其中，图3中的连接缝呈I形，图4中的连接缝呈Y形。

优选地，连接缝中的焊料选用铁粉。以提高电弧对连接缝中的焊料的溶敷率，提升焊接率。

优选地，焊接电源4为交流电源。能够进一步提高连接缝处的熔敷率，更好的适应连接缝的间隙大小变化，同时能够减小大电流时电弧的磁偏吹现象。

优选地，选用的交流电源输出的电流为方波交流，使得输出电流频率可调、正负波占空比可调、以及具有交流偏置量可调的陡降外特性。

可选地，如图1-4所示，两个焊接组件3分别为先行焊接组件和后行焊接组件，先行焊接组件位于主路，后行焊接组件位于第一支路，主路的电流为I，第一支路的电流为I₁，第二支路的电流为I₂，I＝I₁+I₂，且I₁＞I₂。流经板材1的电流I₂需将焊料、与焊料接触部分的衬垫2以及板材1的侧壁融化，通过设置I₁＜I₂，能够保证打底焊时焊透焊料，以及使板材1的背面焊接成形，以同时能够保证成型焊时焊丝的熔敷速率。

优选地，第一支路的电流约占总电流的60％，第二支路的电流约占总电流的40％。主路的电流的范围为660A～960A。电弧电压范围在34V～42V。可以理解的是，也可依据实际工况需求改变先行焊接组件的焊头31的电流和后行焊接组件的焊头31的电流各自的占比系数。

可选地，如图3和图4所示，板材1的厚度为L，当5mm≤L≤13mm时，连接缝呈I形，当L＞13mm时，连接缝呈Y形。相对于现有技术中设置连接缝呈V形而言，有效减少了焊料的填充量，从而减小了焊接时的热输入，减小了焊接时连接缝处出现变形的现象，进一步提高了焊接效率和连接缝处的焊接质量。

优选地，当连接缝呈Y形时，连接缝上呈V形的坡口的角度范围为35°～45°，沿连接缝的深度方向，连接缝上呈I形的部分的高度为5mm～9mm。

可选地，如图3和图4所示，衬垫2粘接于两个板材1的底面，衬垫2上设有第一凹槽21，第一凹槽21呈矩形，第一凹槽21连通于连接缝，第一凹槽21的宽度大于连接缝的宽度。通过将衬垫2粘接于板材1的底面，能够防止在焊接时衬垫2从板材1上脱落，保证衬垫2和连接缝形成的凹形空腔能够有效承载焊料，能够避免凹形空腔内的焊料溶化形成的铁水流失，保证焊接质量；衬垫2上设置第一凹槽21，第一凹槽21连通于连接缝，可以理解的是，第一凹槽21内充满焊料，通过设置第一凹槽21的宽度大于连接缝的宽度，能够进一步扩大焊料与板材1的侧壁、板材1的底壁以及衬垫2上第一凹槽21的侧壁的接触面积，进一步提升焊接质量。优选地，粘结方式选用双面胶。在其他实施例中，也可选用其他具有粘接性的材料连接衬垫2和板材1。

优选地，衬垫2由玻璃纤维布制成。玻璃纤维布具有耐高温的特性，能够提高衬垫2的耐高温能力，使得衬垫2不易焊穿，从而保证单面焊双面成形的焊接质量。

优选地，如图3和图4所示，沿第一凹槽21的深度方向，第一凹槽21的中心线与连接缝的中心线重合。如此设置，能够避免连接缝偏焊的现象，进一步提升单面焊双面成形的焊接质量。

优选地，沿第一凹槽21的深度方向，焊料的填充高度范围为4mm～6mm。

可选地，如图1和图5所示，调节机构包括第一调节组件71和第二调节组件72，第一调节组件71用于沿第一方向调节两个焊接组件3的位置，第二调节组件72用于沿第二方向调节两个焊接组件3的位置，第一方向和第二方向垂直，且均垂直于连接缝的延伸方向。在本实施例中，第一方向垂直于连接缝的延伸方向且平行于水平面，沿第一方向调节两个焊接组件3，使得两个焊接组件3的焊头31沿第一方向位于连接缝的上方，第二方向即为竖直高度方向，沿第二方向调节两个焊接组件3，使得两个焊接组件3沿竖直高度方向靠近或远离连接缝，从而调节焊头31上的电弧的穿透能力，可以理解的是，当焊头31沿竖直高度方向靠近连接缝时，电弧的穿透能力大，当焊头31沿竖直高度方向远离连接缝时，电弧的穿透能力小，从而实现通过调节焊头31高度调节电弧的穿透能力和电弧宽度。

其中，如图1和图5所示，第一调节组件71包括固定杆711、沿第一方向滑动套设于固定杆711的伸缩杆712、第一调节件713和转动连接于固定杆711的第一齿轮，伸缩杆712的侧壁沿轴向设有轮齿7121，第一齿轮啮合于轮齿7121，第一齿轮上设有把手714，把手714能带动第一齿轮转动，以沿第一方向调节伸缩杆712；固定杆711上设有沿第一方向延伸的长条孔，伸缩杆712上设有第一螺纹孔，第一调节件713穿过长条孔并螺接于第一螺纹孔。当需要沿第一方向调节两个焊接组件3的焊头31时，先通过把手714转动第一齿轮，第一齿轮啮合于伸缩杆712的侧壁上的轮齿7121，从而带动伸缩杆712第一方向滑动，以沿第一方向调节两个焊接组件3的焊头31的位置，再通过第一调节件713穿过长条孔并螺接于第一螺纹孔，从而固定两个焊接组件3沿第一方向的设置位置。优选地，第一调节件713选用螺钉。在其他实施例中，也可采用电机带动第一齿轮与轮齿7121啮合。

其中，如图1、图5-7所示，第二调节组件72包括固定连接于伸缩杆712的框架721、沿第二方向滑动设置于框架721的滑动件722，以及第二调节件723，第二调节件723设有外螺纹，框架721上设有通孔7211，滑动件722沿第二方向设有第二螺纹孔7221，第二调节件723穿过通孔7211并螺接于第二螺纹孔7221，两个焊接组件3均与滑动件722转动连接。具体地，框架721上设有两个导轨7212，滑动件722滑动连接于两个导轨7212，通过拧动第二调节件723，以实现沿第二方向调节滑动件722，即沿竖直高度方向调节滑动件722，以使两个焊接组件3靠近或远离连接缝，以实现通过调节焊头31高度调节电弧的穿透能力；通过将两个焊接组件3转动连接于滑动件722，转动两个焊接组件3以实现调节两个焊接组件3的焊头31之间的夹角，从而保证两个焊接组件3的焊头31的焊丝相交于交点，且交点位于连接缝的正上方，从而调节对连接缝的熔深和熔宽，保证焊接质量，避免连接缝处产生热裂纹或将衬垫2焊穿的现象。

优选地，第二调节件723包括第一头部和第一螺纹部，第一螺纹部穿过通孔7211并螺接于第二螺纹孔7221。

优选地，两个焊接组件3的焊头31的延长线相交的交点与板材1表面之间的高度范围为6mm～11mm。焊丝交点距离板材1表面的高度越高，焊头31的电弧的熔深越浅。两个焊接组件3的焊头31上的焊丝的交点与板材1表面之间的高度距离根据板材1厚度和连接缝的大小调节。

其中，当连接缝的间隙较大时，通过调高两个焊接组件3上的焊丝形成的交点的高度，从而减小交点处产生的电弧的穿透力，增大电弧的宽度，即减小连接缝的熔深，增大连接缝的熔宽；当连接缝的间隙较小时，通过调低两个焊接组件3上的焊丝形成的交点的高度，从而增大交点处产生的电弧的穿透力，减小电弧的宽度，即增大连接缝的熔深，减小连接缝的熔宽。从而避免连接缝处产生热裂纹或将衬垫2焊穿的现象。

其中，如图1、图5和图7所示，滑动件722上设有角度盘724，角度盘724上设有弧形孔7241，第二调节组件72还包括两个转动件725，焊接组件3包括壳体32，焊头31固定连接于壳体32，两个转动件725与两个壳体32一一对应设置；转动件725包括两个相互转动连接的连接部，其中一个连接部穿过弧形孔7241与滑动件722连接，另一个连接部与壳体32连接。转动件725的两个连接部能相对转动，通过使用转动件725将两个焊接组件3转动连接于框架721，以实现通过转动件725调整两个焊接组件3的焊头31的夹角；通过设置角度盘724，便于操作者直观的看到调节角度，便于调节两个焊接组件3的焊头31的夹角。优选地，转动件725选用铰链结构。

优选地，用于穿过弧形孔7241的连接部上刻有箭头，以便于通过箭头确定调节角度的调节量。在其他实施例中，也可在连接部上刻上或粘接上其他形状的标识符。

优选地，角度盘724上还设有激光测距仪11。激光测距仪11用于测量激光测距仪11到板材1之间的距离，通过此种方式确定焊头31距离板材1表面的距离，从而便于调节焊头31距离板材1的高度。

其中，板材1的上表面上设有沿连接缝的延伸方向延伸的基准线，沿第一方向调节第一调节组件71使得激光测距仪11的光斑映射于板材1上的基准线，当激光测距仪11的光斑映射于板材1上的基准线时，两个焊丝的交点在连接缝的中心线上。从而便于矫正两个焊头31的焊丝的交点的位置。

可选地，如图1和图11所示，埋弧焊工装还包括锁紧组件8，锁紧组件8包括连接件81和两个螺钉82，连接件81上设有腰形孔811，两个螺钉82与两个焊接组件3一一对应，螺钉82穿过腰形孔811螺接于壳体32。如此设置，以固定调节好夹角的两个焊接组件3的焊头31的相对位置，防止两个焊接组件3的焊头31的夹角发生变化。

优选地，两个焊接组件3的夹角为锐角，角度范围为24°～30°，且后行焊接组件3与竖直方向的夹角范围为0°～5°。

可选地，如图1、图5和图8-10所示，埋弧焊工装还包括两个传递机构，两个传递机构和两个焊头31一一对应设置；传递机构包括第一驱动件91、矫正组件93和传料组件92，第一驱动件91能带动传料组件92运动，以使焊丝依次经过矫正组件93和传料组件92并传送至焊头31。矫正组件93用于矫正焊丝的传送路径，使得传送至焊头31的焊丝与焊头31的延伸方向处于同一条直线上，以进一步保证连接缝处的焊接质量；其中，第一驱动件91提供动力带动传料组件92运动，以使传料组件92将经过矫正组件93的焊丝传送至焊头31。优选地，第一驱动件91选用马达。其中，如图1、图5和图8所示，传料组件92包括转动设置于壳体32上的第一传料轮921、第二传料轮922和第二齿轮923，第一传料轮921包括轮齿部9211和传料部9212，第一驱动件91的输出端传动连接于第二齿轮923，第二齿轮923啮合于轮齿部9211，传料部9212和第二传料轮922之间形成用于焊丝穿过的第一间隙，且传料部9212的表面和第二传料轮922的表面均与焊丝接触，第一间隙与焊头31位于同一条直线上。

具体地，第一驱动件91带动第二齿轮923与第一传料轮921的轮齿部9211啮合，从而带动第一传料轮921的传料部9212转动，传料部9212和第二传料轮922之间形成用于焊丝穿过的第一间隙，且传料部9212的表面和第二传料轮922的表面均与焊丝接触，从而将焊丝传送至焊头31；其中，第一间隙与焊头31位于同一条直线上，即穿过第一间隙的焊丝与焊头31位于同一条直线上，从而保证焊丝能沿直线传送至焊头31，保证焊接的工作质量。

优选地，传料部9212的表面和第二传料轮922的表面均为花纹面。以增大传料部9212的表面和第二传料轮922的表面与焊丝接触的摩擦力，从而保证传料部9212和第二传料轮922能有效将焊丝传送至焊头31。

其中，如图1、图5和图8-10所示，矫正组件93包括第三调节件931、矫正轮932以及两个转动连接于壳体32的第三传料轮933，第三调节件931螺纹连接于壳体32且一端与矫正轮932转动连接，矫正轮932和两个第三传料轮933之间形成用于焊丝穿过的第二间隙，焊丝与矫正轮932的表面、两个第三传料轮933的表面均接触，第三调节件931能带动矫正轮932运动以将焊丝张紧。第三调节件931螺纹连接于壳体32且一端与矫正轮932转动连接，通过拧动第三调节件931，以使矫正轮932将焊丝张紧，防止焊丝脱离矫正组件93和传料组件92形成的用于传送焊丝的传送路径，从而保证正常将焊丝传送至焊头31；焊丝与矫正轮932的表面、两个第三传料轮933的表面均接触，在第一驱动件91的驱动力作用下，带动焊丝依次经过矫正组件93和传料组件92并传送至焊头31。

其中，如图1、图5和图8-10所示，第三调节件931包括第二头部9311、第二螺纹部9312和连接架9313，第二螺纹部9312的两端分别与第二头部9311和连接架9313连接，第二螺纹部9312螺接于壳体32，矫正轮932通过转轴转动连接于连接架9313。通过拧动第二螺纹部9312，以将矫正轮932将焊丝张紧。

优选地，两个传递机构的第一驱动件91输出的驱动力相同。即两个第一驱动件91输出的转速相同，从而保证两个第一驱动件91带动矫正组件93和传料组件92传送焊丝的速度相同。

优选地，矫正轮932的表面和两个第三传料轮933的表面均为花纹面。以增大矫正轮932的表面和两个第三传料轮933的表面与焊丝接触的摩擦力，从而保证矫正轮932和两个能有效将焊丝传送至焊头31。优选地，矫正轮932和两个第三传料轮933呈三角分布。以便于通过矫正轮932将焊丝张紧。

其中，如图1所示，送料组件包括连接轴和两个送料盘51，两个送料盘51间隔且均转动连接于连接轴，连接轴固定连接于固定杆711且位于固定杆711上远离伸缩杆712的一端，两个送料盘51与两个矫正组件93一一对应设置，送料盘51上绕设有焊丝，送料盘51上的焊丝依次经过矫正组件93和传料组件92传送至焊头31。

优选地，焊丝选用实芯焊丝，焊丝的直径范围为3.2mm～5mm。优选直径大焊丝，以提高焊丝对电流的承载能力，以及保证焊丝的挺度。可以理解的是，也可根据实际工况需求调整焊丝的直径范围。

其中，如图1所示，行走机构6包括行走小车61和设置于行走小车61上的立柱62，固定杆711固定连接于立柱62。从而，行走小车61带动两个焊头31沿连接缝的沿伸方向运动，以实现对连接缝处进行焊接。

其中，如图11所示，定位组件包括支撑板101和第四调节件102，支撑板101上设有第二凹槽1011，衬垫2位于第二凹槽1011内，板材1支撑于支撑板101，第四调节件102螺接于支撑板101，且能沿支撑板101的高度方向抵接于衬垫2。可以理解的是，两个板材1均支撑于支撑板101，且分别位于第二凹槽1011的两侧，衬垫2位于第二凹槽1011内，拧动第四调节件102以使第四调节件102沿支撑板101的高度方向抵接于衬垫2，以实现对衬垫2的定位。优选地，第四调节件102为螺栓。

本实施例中，如图12所示，第二凹槽1011为弧形槽。作为一种替代方案，第二凹槽1011为矩形槽，第二凹槽1011的宽度等于衬垫2的宽度。即第二凹槽1011的两侧分别与衬垫2宽度方向上的两个侧壁接触，以进一步提高定位精度。

一种船舶，采用上述埋弧焊工装加工船体结构。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种埋弧焊工装，其特征在于，包括：

至少两个定位组件，所述定位组件用于限定两个板材(1)的位置，以及限定连接两个所述板材(1)的衬垫(2)的位置，两个所述板材(1)之间形成连接缝，所述连接缝内填充有焊料；

两个焊接组件(3)和焊接电源(4)，两个所述焊接组件(3)的焊头(31)均电连接于所述焊接电源(4)，其中一个所述焊头(31)与所述焊接电源(4)串联形成主路，另一个所述焊头(31)并联于所述主路形成第一支路，所述板材(1)并联于所述主路形成第二支路；

送料组件，所述送料组件用于给两个所述焊头(31)提供焊丝；

调节机构，两个所述焊接组件(3)均转动连接于所述调节机构，所述调节机构能调节两个所述焊头(31)上的焊丝相交于一交点，且能调节所述交点使所述交点位于所述连接缝的正上方，所述交点处产生电弧连通所述主路、所述第一支路和所述第二支路并焊接所述连接缝；

行走机构(6)，所述行走机构(6)能带动所述焊接组件(3)、所述送料组件和所述调节机构沿所述连接缝的延伸方向运动。

2.根据权利要求1所述的埋弧焊工装，其特征在于，两个所述焊接组件(3)分别为先行焊接组件和后行焊接组件，所述先行焊接组件位于所述主路，所述后行焊接组件位于所述第一支路，所述主路的电流为I，所述第一支路的电流为I₁，所述第二支路的电流为I₂，I＝I₁+I₂，且I₁＞I₂。

3.根据权利要求1所述的埋弧焊工装，其特征在于，所述板材(1)的厚度为L，当5mm≤L≤13mm时，所述连接缝呈I形，当L＞13mm时，所述连接缝呈Y形。

4.根据权利要求1所述的埋弧焊工装，其特征在于，所述衬垫(2)粘接于两个所述板材(1)的底面，所述衬垫(2)上设有第一凹槽(21)，所述第一凹槽(21)呈矩形，所述第一凹槽(21)连通于所述连接缝，所述第一凹槽(21)的宽度大于所述连接缝的宽度。

5.根据权利要求4所述的埋弧焊工装，其特征在于，沿所述第一凹槽(21)的深度方向，所述第一凹槽(21)的中心线与所述连接缝的中心线重合。

6.根据权利要求1所述的埋弧焊工装，其特征在于，所述调节机构包括第一调节组件(71)和第二调节组件(72)，所述第一调节组件(71)用于沿第一方向调节两个所述焊接组件(3)的位置，所述第二调节组件(72)用于沿第二方向调节两个所述焊接组件(3)的位置，所述第一方向和所述第二方向垂直，且均垂直于所述连接缝的延伸方向。

7.根据权利要求6所述的埋弧焊工装，其特征在于，所述第一调节组件(71)包括固定杆(711)、沿所述第一方向滑动套设于所述固定杆(711)的伸缩杆(712)、第一调节件(713)和转动连接于所述固定杆(711)的第一齿轮，所述伸缩杆(712)的侧壁沿轴向设有轮齿(7121)，所述第一齿轮啮合于所述轮齿(7121)，所述第一齿轮上设有把手(714)，所述把手(714)能带动所述第一齿轮转动，以沿所述第一方向调节所述伸缩杆(712)；

所述固定杆(711)上设有沿所述第一方向延伸的长条孔，所述伸缩杆(712)上设有第一螺纹孔，所述第一调节件(713)穿过所述长条孔并螺接于所述第一螺纹孔。

8.根据权利要求7所述的埋弧焊工装，其特征在于，所述第二调节组件(72)包括固定连接于所述伸缩杆(712)的框架(721)、沿所述第二方向滑动设置于所述框架(721)的滑动件(722)，以及第二调节件(723)，所述第二调节件(723)设有外螺纹，所述框架(721)上设有通孔(7211)，所述滑动件(722)沿所述第二方向设有第二螺纹孔(7221)，所述第二调节件(723)穿过所述通孔(7211)并螺纹于所述第二螺纹孔(7221)，两个所述焊接组件(3)均与所述滑动件(722)转动连接。

9.根据权利要求8所述的埋弧焊工装，其特征在于，所述滑动件(722)上设有角度盘(724)，所述角度盘(724)上设有弧形孔(7241)，所述第二调节组件(72)还包括两个转动件(725)，所述焊接组件(3)包括壳体(32)，所述焊头(31)固定连接于所述壳体(32)，两个所述转动件(725)与两个所述壳体(32)一一对应设置；

所述转动件(725)包括两个相互转动连接的连接部，其中一个所述连接部穿过所述弧形孔(7241)与所述滑动件(722)连接，另一个所述连接部与所述壳体(32)连接。

10.根据权利要求9所述的埋弧焊工装，其特征在于，所述埋弧焊工装还包括锁紧组件(8)，所述锁紧组件(8)包括连接件(81)和两个螺钉(82)，所述连接件(81)上设有腰形孔(811)，两个所述螺钉(82)与两个所述焊接组件(3)一一对应，所述螺钉(82)穿过所述腰形孔(811)螺接于所述壳体(32)。

11.根据权利要求10所述的埋弧焊工装，其特征在于，所述埋弧焊工装还包括两个传递机构，两个传递机构和两个所述焊头(31)一一对应设置；

所述传递机构包括第一驱动件(91)、矫正组件(93)和传料组件(92)，所述第一驱动件(91)能带动所述传料组件(92)运动，以使所述焊丝依次经过所述矫正组件(93)和所述传料组件(92)并传送至所述焊头(31)。

12.根据权利要求11所述的埋弧焊工装，其特征在于，所述传料组件(92)包括转动设置于所述壳体(32)上的第一传料轮(921)、第二传料轮(922)和第二齿轮(923)，所述第一传料轮(921)包括轮齿部(9211)和传料部(9212)，所述第一驱动件(91)的输出端传动连接于所述第二齿轮(923)，所述第二齿轮(923)啮合于所述轮齿部(9211)，所述传料部(9212)和所述第二传料轮(922)之间形成用于所述焊丝穿过的第一间隙，且所述传料部(9212)的表面和所述第二传料轮(922)的表面均与所述焊丝接触，所述第一间隙与所述焊头(31)位于同一条直线上。

13.根据权利要求11所述的埋弧焊工装，其特征在于，所述矫正组件(93)包括第三调节件(931)、矫正轮(932)以及两个转动连接于所述壳体(32)的第三传料轮(933)，所述第三调节件(931)螺纹连接于所述壳体(32)且一端与所述矫正轮(932)转动连接，所述矫正轮(932)和两个所述第三传料轮(933)之间形成用于所述焊丝穿过的第二间隙，所述焊丝与所述矫正轮(932)的表面、两个所述第三传料轮(933)的表面均接触，所述第三调节件(931)能带动所述矫正轮(932)运动以将所述焊丝张紧。

14.根据权利要求1所述的埋弧焊工装，其特征在于，所述定位组件包括支撑板(101)和第四调节件(102)，所述支撑板(101)上设有第二凹槽(1011)，所述衬垫(2)位于所述第二凹槽(1011)内，所述板材(1)支撑于所述支撑板(101)，所述第四调节件(102)螺接于所述支撑板(101)，且能沿所述支撑板(101)的高度方向抵接于所述衬垫(2)。

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