CN117001124B - 一种用于电弧焊接的工件定位装置及其定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电弧焊接技术领域，尤其为一种用于电弧焊接的工件定位装置及其定位方法，包括底座，所述底座左侧固定连接有工作台，所述进气罩下端通过凹槽滑动连接于工作台，所述调节板上端面后侧和上端面前侧分别固定连接和滑动连接有夹持块，本发明实现了可对焊接过程中产生的烟气起到一个抽取并过滤的效果，以实现可排放，较为环保；可对焊接后残留的焊渣起到一个自动清理并集中收集的效果，保证了工作台的洁净度，便于后续再次使用，进而可使整个装置在焊接过程和焊接结束后，均较为环保；可对不同尺寸的金属板起到一个多方位夹持效果，保证了焊接过程中，工件的稳定性，并且操作简便效率较高。

Description

一种用于电弧焊接的工件定位装置及其定位方法

技术领域

本发明涉及电弧焊接技术领域，具体为一种用于电弧焊接的工件定位装置及其定位方法。

背景技术

电弧焊，是指以电弧作为热源，利用空气放电的物理现象，将电能转换为焊接所需的热能和机械能，从而达到连接金属的目的。

例如公开号为CN216263976U的专利文件公开了一种电弧焊接设备的定位装置，包括基座，设置在基座顶部的工件台，固定连接在基座顶部的焊接装置，所述基座正面的两侧均固定连接有框盒，所述框盒背面的底部通过转轴活动连接有摆动柱，所述摆动柱正面的内侧固定连接有摆动销，所述摆动销的表面滑动连接在框盒的内部，所述摆动柱内侧的顶部固定连接有连接块，所述连接块的底部固定连接有压块，所述压块的底部与工件台接触。本实用新型达到可以自动定位工件的效果，该电弧焊接设备的定位装置，解决了现有的电弧焊接设备在定位工件时大都是通过台虎钳将工件固定，而台虎钳固定不仅效率过慢，还可能会误伤使用者，很大程度的影响了加工效率的问题。

但是，上述专利文件在实际应用过程中还存在以下不足：

固定效率过慢，不能快速对需要焊接的两块钢板进行对齐，在对齐过程中不能对对接面的毛刺进行检测同时清理，很大程度的影响了加工效率，同时在焊接过程中不能对焊接的效果进行检验，并且当焊接机械手出现空焊或者虚焊时，无法及时发现导致流水线生产时产生大批量残次品，整个焊接过程不够环保，出现烟气污染环境的情况，并且未设置对工作台表面残留的焊渣的自动清理机构，导致焊渣残留在工作台表面。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电弧焊接的工件定位装置及其定位方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于电弧焊接的工件定位装置，包括底座，所述底座左侧固定连接有工作台，所述工作台上设置有用于对焊渣以及烟气进行处理的喷气组件和抽气组件；

所述喷气组件包括喷气板，所述喷气板下端设置有多个喷头，所述喷气板后端插接并滑动连接有凹槽板，所述凹槽板下端通过凹槽滑动连接有滑槽板，所述滑槽板下端面固定连接于底座，所述喷气板上端中部连通有软管，凹槽板的内部转动连接有调节杆，调节杆的顶部固定连接有毛刺杂质去除器，毛刺杂质去除器的侧边设有超声检测器；

所述抽气组件包括滤箱，所述滤箱上端中部连通有进气管，所述进气管左端连通有进气罩，所述进气罩内腔固定连接有抽风机，所述进气罩下端通过凹槽滑动连接于工作台，所述抽风机内部设有烟雾传感器；

所述工作台上还设置有夹持组件，所述夹持组件包括调节板，所述调节板呈对称分布并滑动连接于工作台两侧，所述调节板上端面后侧和上端面前侧分别固定连接和滑动连接有夹持块，所述夹持块的底部分别设有两个微调杆，所述夹持块的内部分别设有光电传感器。

优选的，所述凹槽板后侧下端通过销轴转动连接有偏心块和齿轮，所述底座上端面左侧后端固定连接有齿条，所述齿条与齿轮相互啮合，所述喷气板后侧固定连接有弹簧阻尼器，所述弹簧阻尼器前端与凹槽板固定相连。

优选的，所述工作台后端面中部固定连接有第三电机，所述第三电机输出端通过销轴固定连接有第一链轮，所述工作台后端左侧下部通过销轴转动连接有第二链轮，所述第一链轮和第二链轮啮合连接有第一链条，所述第一链轮与第三电机的连接处通过销轴固定连接有曲柄，所述曲柄上端通过销轴转动连接有矩形块，所述矩形块通过凹槽嵌入于凹槽板并与其滑动相连。

优选的，所述工作台内腔壁后侧呈矩形分布并通过销轴转动连接有第三链轮，所述第二链轮通过销轴与第三链轮固定相连，所述第三链轮啮合连接有第二链条，所述第二链条下端中部通过销轴转动连接有往复杆，所述往复杆上端滑动连接有升降杆，所述升降杆左端通过凹槽滑动连接于工作台，所述往复杆下端面固定连接有刮板，所述工作台内腔壁中部固定连接有第二滤网，所述第二滤网左端通过凹槽插接有收集盒。

优选的，所述底座上端面右侧后端固定连接有第一电机，所述第一电机输出端通过销轴固定连接有第二连杆，所述第二连杆上端通过销轴转动连接有第一连杆，所述第一连杆前端通过销轴与进气罩转动相连。

优选的，所述滤箱内腔壁上下两侧分别固定连接有第一滤网和活性炭吸附网，所述滤箱右端下侧中部设置有排气口，所述排气口的外侧固定连接有软管。

优选的，所述调节板前侧下端通过销轴转动连接有第五连杆，所述第五连杆远离调节板的一端通过销轴转动连接有转动板，所述转动板中部通过销轴转动连接于工作台，右侧所述调节板右端面下侧固定连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆右端面与工作台固定相连。

优选的，左右两侧所述调节板前端分别通过凸块杆和凹槽筒均转动连接有第四连杆，所述第四连杆上端通过销轴转动连接有第三连杆，所述第三连杆下端通过销轴与夹持块转动相连，所述凸块杆与凹槽筒插接。

优选的，所述凹槽筒右端面固定连接有蜗轮，右侧所述调节板前端固定连接有第二电机，所述第二电机输出端固定连接有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮相互啮合。

一种用于电弧焊接的工件定位装置的定位方法，包括具体以下步骤：

S1、将两块金属板置于左右两侧的调节板之间，然后根据金属板的尺寸，启动电动伸缩杆带动右侧的调节板滑动，在转动板和第五连杆的作用下使左侧的调节板滑动，使左右两侧的调节板同时滑动，然后启动第二电机带动蜗杆转动，使蜗轮、凹槽筒、凸块杆转动，使第三连杆和第四连杆转动，分别可调节前后两侧的夹持块的间距，而后通过夹持块的移动配合压力传感器，对钢板内侧是否含有毛刺进行检测，如果出现受力不均匀的情况则表明钢板对接区域出现毛刺，此时需要调节毛刺杂质去除器对两块钢板之间的侧面进行毛刺清理，清理完成后再次进行钢板的对接，同时夹持块内部的电磁铁可以对钢板进行固定，完成定位，并且还可通过微调杆对钢板的高度进行调节，从而实现对于不同厚度的两个钢板进行对齐焊接的操作；

S2、在对两块钢板进行对齐后，通过调节杆的翻转伸缩，带动毛刺杂质去除器对准两块钢板的焊缝处，而后通过凹槽板的往复移动，实现对于整个焊缝的清理，同时调节杆端部的超声传感器对两块钢板的焊接处进行探伤检测；

S3、当进行焊接时，启动抽风机和第一电机，抽风机将焊接过程中产生的烟气吸入，并经进气管到达滤箱，同时，在第一电机的作用下，使进气罩前后往复移动，以扩大吸气范围，当烟气进入至滤箱后，经第一滤网对颗粒进行过滤，经活性炭吸附网对有害气体进行吸收，然后利用排气口将处理后的烟气排出,排出的气体通过软管进入喷气板，在对焊接时的烟尘进行吸附的同时，通过过滤出的废气对烟尘进一步吹拂，加快烟尘向抽风机流动，同时也对焊接区域进行吹拂冷却；

S4、在焊接的过程中，当烟雾传感器识别到烟雾中含有焊条药皮的烟尘同时，未检测到被焊工件的金属烟尘时，此时则表明在焊接的过程中出现虚焊的情况，则表明被焊接区域内出现杂质，未被清理干净，此时烟雾传感器控制凹槽板进行往复移动，通过毛刺杂质去除器的旋转头对被焊接区域进行再次清理，当烟雾传感器识别到烟雾的产生量降低，同时焊条药皮的烟尘和被焊工件的金属烟尘含量归零时，则表明此时焊条与被焊工件的表面出现未接触的情况，然后对焊接机械手做调节，防止出现空焊的情况；

S5、焊接完成后，启动第三电机，第三电机带动曲柄转动，并在矩形块的作用下使凹槽板在滑槽板上形成左右往复滑动，使喷气板左右往复移动，然后在齿条的作用下使齿轮转动，使偏心块持续转动，偏心块不断挤压喷气板，使其向前滑动，并在弹簧阻尼器的作用下复原，使喷气板做左右往复和前后往复的复合运动，使气流的喷洒范围得到多向的扩大，使气流可均匀的喷向工作台表面，使气流对焊渣进行吹动，小的残渣吹起后经过抽风机进行吸附，较大的残渣经工作台上端的通孔流入至工作台内部，第二滤网对焊渣进行过滤，过滤后的气流入至工作台底部，可进行循环利用；

S6、在第一链条和第二链轮的作用下，使第三链轮顺时针转动，使第二链条带动往复杆移动，并在升降杆的作用下使刮板保持竖直，使刮板在最下端时，从右向左移动，然后上升，再向右移动，如此循环，将第二滤网表面的焊渣进行刮取，使焊渣落入至收集盒内部，完成对焊渣的集中收集，然后人员打开工作台前端的柜门，将收集盒取出倒出焊渣。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明中，通过将两块金属板置于左右两侧的调节板之间，然后根据金属板的尺寸，使左右两侧的调节板同时滑动，同时调节前后两侧的夹持块的间距，以对金属板的四角完成贴合，即可完成定位，同时在定位的过程中对钢板内侧的毛刺进行检测，通过压力传感器的压力变化来实现对于毛刺情况的检测，同时可以对不同尺寸的金属板起到一个多方位夹持效果，保证了焊接过程中，工件的稳定性，并且，操作简便效率较高。

2.本发明中，通过夹持块底部的伸缩杆可以对单侧的钢板高度进行调节，实现厚度不同的钢板的上端面对齐，同时通过伸缩杆上端的电磁块可以对钢板进行电磁固定，防止在焊接的过程中焊接区域因为受力而发生塌陷。

3、本发明中，通过调节杆的翻转以及伸缩，可以带动毛刺杂质去除器进行移动，可以对焊接前的焊缝进行提前清理，同时带动超声检测器沿着焊缝进行移动，对焊接前的钢材进行探伤，在清理后可以通过抽风机以及喷气板的配合，对清理后的残渣进行清理收集，同时在焊接时抽风机以及喷气板可以对产生的烟雾进行吹拂收集，在不增加动力源的情况下，实现烟尘吸引的高效性。

4、本发明中，通过烟雾传感器对焊接时产生的烟雾进行识别分析，从而可以对焊接过程中出现的问题进行检测，当出现虚焊或者空焊时，相应的调节焊接机械手的状态，从而保证焊接过程中的稳定性。

附图说明

图1为本发明工作台局部剖面立体结构示意图；

图2为本发明图1中A区域放大结构示意图；

图3为本发明图1中B区域放大结构示意图；

图4为本发明图1中C区域放大结构示意图；

图5为本发明完整立体结构示意图一；

图6为本发明图5中D区域放大结构示意图；

图7为本发明局部立体结构示意图一：

图8为本发明局部立体结构示意图二；

图9为本发明完整立体结构示意图二。

图10为本发明调节杆翻转伸展后状态示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

图中：1、底座；2、滤箱；3、排气口；4、第一滤网；5、活性炭吸附网；6、进气管；7、进气罩；8、第一连杆；9、第二连杆；10、第一电机；11、喷气板；12、软管；13、工作台；14、第二滤网；15、收集盒；16、刮板；17、调节板；18、夹持块；19、第三连杆；20、第四连杆；21、第二电机；22、蜗杆；23、蜗轮；24、凹槽筒；25、凸块杆；26、弹簧阻尼器；27、偏心块；28、齿轮；29、齿条；30、滑槽板；31、凹槽板；32、矩形块；33、曲柄；34、第一链轮；35、第一链条；36、第二链轮；37、第五连杆；38、转动板；39、升降杆；40、往复杆；41、第二链条；42、第三链轮；44、抽风机；45、第三电机；46、电动伸缩杆；47、调节杆；48、微调杆。

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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：

一种用于电弧焊接的工件定位装置，包括底座1，底座1左侧固定连接有工作台13，工作台13上设置有用于对焊渣以及烟气进行处理的喷气组件和抽气组件；

喷气组件包括喷气板11，喷气板11下端设置有多个喷头，喷气板11后端插接并滑动连接有凹槽板31，凹槽板31下端通过凹槽滑动连接有滑槽板30，滑槽板30下端面固定连接于底座1，喷气板11上端中部连通有软管12，凹槽板31的内部转动连接有调节杆47，调节杆47的顶部固定连接有毛刺杂质去除器，毛刺杂质去除器的侧边设有超声检测器，夹持块18的内部分别设有光电传感器，抽风机44内部设有烟雾传感器；

抽气组件包括滤箱2，滤箱2上端中部连通有进气管6，进气管6左端连通有进气罩7，进气罩7内腔固定连接有抽风机44，进气罩7下端通过凹槽滑动连接于工作台13；

工作台13上还设置有夹持组件，夹持组件包括调节板17，调节板17呈对称分布并滑动连接于工作台13两侧，调节板17上端面后侧和上端面前侧分别固定连接和滑动连接有夹持块18，夹持块18的底部分别设有两个微调杆48。

本实施例中，如图1、图5、图6-8所示，凹槽板31后侧下端通过销轴转动连接有偏心块27和齿轮28，底座1上端面左侧后端固定连接有齿条29，齿条29与齿轮28相互啮合，喷气板11后侧固定连接有弹簧阻尼器26，弹簧阻尼器26前端与凹槽板31固定相连；工作台13后端面中部固定连接有第三电机45，第三电机45输出端通过销轴固定连接有第一链轮34，工作台13后端左侧下部通过销轴转动连接有第二链轮36，第一链轮34和第二链轮36啮合连接有第一链条35，第一链轮34与第三电机45的连接处通过销轴固定连接有曲柄33，曲柄33上端通过销轴转动连接有矩形块32，矩形块32通过凹槽嵌入于凹槽板31并与其滑动相连；工作台13内腔壁后侧呈矩形分布并通过销轴转动连接有第三链轮42，第二链轮36通过销轴与第三链轮42固定相连，第三链轮42啮合连接有第二链条41，第二链条41下端中部通过销轴转动连接有往复杆40，往复杆40上端滑动连接有升降杆39，升降杆39左端通过凹槽滑动连接于工作台13，往复杆40下端面固定连接有刮板16，工作台13内腔壁中部固定连接有第二滤网14，第二滤网14左端通过凹槽插接有收集盒15；底座1上端面右侧后端固定连接有第一电机10，第一电机10输出端通过销轴固定连接有第二连杆9，第二连杆9上端通过销轴转动连接有第一连杆8，第一连杆8前端通过销轴与进气罩7转动相连；滤箱2内腔壁上下两侧分别固定连接有第一滤网4和活性炭吸附网5，滤箱2右端下侧中部设置有排气口3，所述排气口3的外侧固定连接有软管12；

使用时，通过在焊接过程中，可启动抽风机44和第一电机10，抽风机44将焊接过程中产生的烟气吸入，并经进气管6到达滤箱2，同时，在第一电机10的作用下，使进气罩7前后往复移动，以扩大吸气范围，当烟气进入至滤箱2后，经第一滤网4对颗粒进行过滤，经活性炭吸附网5对有害气体进行吸收，然后利用排气口3将处理后的烟气排出，过滤好的气体通过软管12，到达喷气板11的喷头处，通过喷头将气体喷出，将焊接的烟尘吹向抽风机44，焊接完成后，第三电机45，第三电机45带动曲柄33转动，并在矩形块32的作用下使凹槽板31在滑槽板30上形成左右往复滑动，即可使喷气板11左右往复移动，然后在齿条29的作用下使齿轮28转动，即可使偏心块27持续转动，偏心块27不断挤压喷气板11，使其向前滑动，并在弹簧阻尼器26的作用下复原，即可使喷气板11做左右往复和前后往复的复合运动，使气流的喷洒范围得到多向的扩大，使气流可均匀的喷向工作台13表面，使气流与焊渣进行吸附，并经工作台13上端的通孔流入至工作台13内部，第二滤网14对焊渣进行过滤，过滤后的气流入至工作台13底部，可进行循环利用，同时，在第一链条35和第二链轮36的作用下，使第三链轮42顺时针转动，使第二链条41带动往复杆40移动，并在升降杆39的作用下使刮板16保持竖直，使刮板16在最下端时，从右向左移动，然后上升，再向右移动，如此循环，即可将第二滤网14表面的焊渣进行刮取，使焊渣落入至收集盒15内部，即可完成对焊渣的集中收集，然后人员打开工作台13前端的柜门，将收集盒15取出倒出焊渣即可，从而可对焊接过程中产生的烟气起到一个抽取并过滤的效果，以实现可排放，较为环保；可对焊接后残留的焊渣起到一个自动清理并集中收集的效果，保证了工作台13的洁净度，便于后续再次使用，进而可使整个装置在焊接过程和焊接结束后，均较为环保。

本实施例中，图1-图4所示，调节板17前侧下端通过销轴转动连接有第五连杆37，第五连杆37远离调节板17的一端通过销轴转动连接有转动板38，转动板38中部通过销轴转动连接于工作台13，右侧调节板17右端面下侧固定连接有电动伸缩杆46，电动伸缩杆46右端面与工作台13固定相连；左右两侧调节板17前端分别通过凸块杆25和凹槽筒24均转动连接有第四连杆20，第四连杆20上端通过销轴转动连接有第三连杆19，第三连杆19下端通过销轴与夹持块18转动相连，凸块杆25与凹槽筒24插接；凹槽筒24右端面固定连接有蜗轮23，右侧调节板17前端固定连接有第二电机21，第二电机21输出端固定连接有蜗杆22，蜗杆22与蜗轮23相互啮合；

使用时，通过将金属板置于左右两侧的调节板17之间，然后根据金属板的尺寸，启动电动伸缩杆46带动右侧的调节板17滑动，在转动板38和第五连杆37的作用下使左侧的调节板17滑动，即可使左右两侧的调节板17同时滑动，并且，凹槽筒24与凸块杆25发生相对滑动，然后启动第二电机21带动蜗杆22转动，即可使蜗轮23、凹槽筒24、凸块杆25转动，使第三连杆19和第四连杆20转动，使两者之间形成不同大小的夹角，即可调节前后两侧的夹持块18的间距，以对金属板的四角完成贴合，即可完成定位，从而可对不同尺寸的金属板起到一个多方位夹持效果，保证了焊接过程中，工件的稳定性，并且，操作简便效率较高。

夹持块18的底部分别设有两个微调杆48，微调杆48隐藏在夹持块18底部，微调杆48上端固定连接有电磁板，凹槽板31内部转动连接有调节杆47，调节杆47隐藏在凹槽板31内部，调节杆47的顶端固定连接有毛刺杂质去除器，毛刺杂质去除器的侧边设有超声检测器，夹持块18的内部分别设有光电传感器，抽风机44内部设有烟雾传感器，右侧所述夹持块18的内侧分别设有压力传感器。

在对两块厚度相同的钢板进行焊接时，此时先通过电动伸缩杆46的伸缩，带动上端的两个调节板17同时向内侧移动，每个调节板17分别带动上端滑动连接的两个夹持块18向内侧移动，对两块钢板的侧边进行夹紧，此时两块钢板之间还有一定的距离，但是侧边经过夹紧后已经处于对齐的状态，而后第三连杆19和第四连杆20的角度变化，带动对应的两个夹持块18的同时向远离第四连杆20的方向移动，在移动的过程中夹持块18内的压力传感器可以对钢板侧边传递的力进行实时监测，当两块钢板开始互相抵触的时候，此时钢板对接产生的作用力会传递到压力传感器，当对接完成后，此时两个压力传感器数据传递至控制中心进行分析，如果两个压力传感器出现数值相同或几乎相同，则表明两块钢板对接后侧面受力均匀，不存在毛刺或者存在的毛刺较小，不影响焊接贴合程度，如果出现两个压力传感器数值差别较大，则表明此时钢板对接部位出现侧面受力不均匀的情况，而数值较高的一侧则表明在移动过程中出现提前结束移动的情况，则说明在两块钢板对应区域内存在杂质或者较大毛刺，此时该侧的钢板之间出现接触的情况，而另外半边两块钢板并未接触到，从而导致钢板侧面受力不均匀，而后靠近第四连杆20一侧的两个夹持块18同时反向移动，使两块钢板解除互相挤压的状态，同时在两块钢板之间留出一定的距离，相应的压力传感器控制毛刺杂质去除器对两块钢板之间的侧面进行毛刺杂质的处理，同时调节杆47的端部相应的进行移动与两块钢板焊缝的中心线相对齐，毛刺杂质去除器的下端在工作时可以在转动摩擦的同时进行伸缩，随着凹槽板31的往复移动，带动毛刺杂质去除器下端在焊缝内进行往复移动，可以对两块钢板对接区域的侧面进行毛刺清理，在清理的同时通过抽风机44与吹气板11对焊接区域进行清理吸尘，清理完成后，靠近第四连杆20一侧的两个夹持块18继续带动同侧的钢板向另一侧钢板移动，进行再次对接，通过两个压力传感器对毛刺清理效果进行检测，如果检测结果为两侧压力值相同，则表明毛刺清理完成，此时两块钢板的中部完全对齐，而后夹持块18内的电磁板通电产生磁性，对钢板的外侧下端进行吸引固定，此时每个钢材的下端外侧分别对应设有四个电磁板，四个电磁板组成一个平面，此时可以牢牢地固定住两块钢材。

此时夹持块18内部的光电传感器可以对钢板的两侧上端面高度进行检测，以夹持块18的下端为基准点，此时得出的高度值即为当前钢板的厚度值，当两个钢板上端高度相同，则说明两块钢板的上端面处于同一水平面，此时可以进行下一步的焊接工作，相应的当某一侧钢板的上端面高于另一侧时，则说明两种钢板的厚度不同，此时光电传感器控制高度较低一侧的钢板下侧的微调杆48同步上升，从而实现两块钢材的上端面齐平，方便进行下一步的焊接工作。

通过光电传感器检测到两块钢材的上端面齐平，夹持块18对两块钢板的外侧夹持对齐完成后，同时两块钢板的内侧互相抵触，即代表钢板定位完成，此时调节杆47向下转动90度，从凹槽板31内部翻出，而后调节杆47进行伸展，将调节杆47的端部对准两块钢材的连接处，此时端部下侧的毛刺杂质去除器开始工作（毛刺杂质去除器的结构为现有技术，在此不做赘述），随着凹槽板31的往复移动，实现对于焊接区域的上端进行清理，同时抽风机44同步启动，对清理出的灰尘残渣等进行吸取，较小的杂质灰尘等会随着喷气板吹起扩散到空中，被抽风机44捕获，较大的毛刺灰尘等会随重力向下掉落，经工作台13上端的通孔流入至工作台13内部，相应的随着凹槽板31的往复移动，也会带动上端的喷气板11进行同步的喷气，将清理掉的毛刺等吹出工作台13上端面，滤箱2的下端通过排气口3与进气管6相连，将过滤干净的气体通过喷气板11下端的多个喷口加速喷出，将烟尘向抽风机44的方向吹动，加快灰尘和烟尘的吸附速率，同时减少了后续焊接中出现焊接气孔的概率，并且随着凹槽板31的往复移动，此时超声检测器对焊接前的钢材焊接处进行探伤检测，如果检测到超声波声幅、频率和波形发生变化时，则在一定程度上显示出焊接区域钢板的内部存在缺陷，在焊接完成后会出现安全隐患，此时需要通过上下料设备挑拣出去，当检测到超声波的声幅、频率和波形未较大发生变化时，则表明此时钢板的内部并无缺陷，则可以进行下一步的焊接工作。

当喷气板11对焊接区域吹洗完成后，同时超声检测器对钢材内部检测无误后，即代表钢材表面清理完成，此时调节杆47可以收缩折叠进凹槽板31内部，此时机械手带动焊条移动对钢材进行焊接，在焊接过程中会产生大量烟尘，此时抽风机44启动进行抽风，将烟尘吸入滤箱2内部，同时凹槽板31带动喷气板11进行往复移动，将漂浮的烟尘向抽风机44的方向吹拂，通过下部的抽风机44吸入，加快烟尘吸收的速率，同时将过滤后的气体吹出，此时抽风机44与喷气板11属于一个通路，通过抽风机44吸入的空气经过过滤后，会被后续的空气持续推动，向喷气板11继续流动通过喷气板11的喷口进行压缩加速，实现气体的二次利用，增加烟尘的吸收效率但不增加能耗，同时从喷气板11吹出的气体还可以对焊接区域进行吹拂，可以将焊接过程中产生的烟雾以及热量吹出焊接区域，而后被抽风机44捕获，通过喷气板11与抽风机44的配合，可以将焊接区域的温度稳定在既定范围内，可以有效防止在焊接过程中因为温度变化较大而产生钢材形变。

同时在焊接的过程中会产生烟尘，烟尘的主要成分是来自焊条的药皮，以及少量的被焊工件，在正常焊接过程中从抽风机44内了流通的烟尘不仅包含焊条药皮的烟尘，同样的还包含一定量的被焊工件的金属烟尘，这种情况说明焊接正在稳步进行，在焊接的过程中，当烟雾传感器识别到烟雾中含有焊条药皮的烟尘同时，未检测到被焊工件的金属烟尘时，此时则表明在焊接的过程中出现虚焊的情况，则表明被焊接区域内出现杂质，未被清理干净，此时烟雾传感器控制凹槽板31进行往复移动，通过毛刺杂质去除器的旋转头对被焊接区域进行再次清理，当烟雾传感器识别到烟雾的产生量降低，同时焊条药皮的烟尘和被焊工件的金属烟尘含量归零时，则表明此时焊条与被焊工件的表面出现未接触的情况，导致焊接时电流无法通过，造成该段区域空焊的现象产生，此时烟雾传感器对焊接机械手进行控制，反向移动对焊条的基准点进行调节，从而保证不会再焊接过程中出现上述情况，并且当烟雾传感器识别到烟雾浓度较大时，则同时调节抽风机44内部的扇叶转动速度，同时加快第一电机10的转速，实现抽风机44吸力增大的同时，加快往复移动的速率，加快在焊接时烟尘的吸收效率。

焊接完成后，此时调节杆47从凹槽板31内部再次翻出，而后调节杆47的端部对准焊缝，此时毛刺杂质去除器再次对焊接区域进行毛刺去除，同时将焊皮残渣等去除，通过喷气板11将残渣等吹出钢材表面，超声检测器对焊接后的钢材焊接处进行探伤检测，如果检测到超声波声幅、频率和波形发生变化时，则在一定程度上显示出焊缝中存在气泡或者较大杂质等，此时焊接完成的两块钢板的焊缝则是不符合要求的，需要通过上下料设备挑拣出去，当检测到超声波的声幅、频率和波形未较大发生变化时，则表明此时焊缝内部不存在缺陷，焊接区域的质量符合要求，则夹持块18底部的电磁块解除对于钢材的磁吸，同时夹持块18向外侧移动，解除对于钢材的夹持，通过上下料装置将焊接好的钢材进行更换，而后进行下一次的焊接操作。

进一步的，在对两块钢板的焊缝进行清理时，由于钢板的尺寸不是一成不变的，此时需要对应的调节调节杆47的伸缩量，在对钢板进行夹持定位时，此时先将调节板17先同时向内侧移动，而后通过蜗轮23的转动来实现蜗轮23同侧的夹持块18向对侧移动，从而将两块钢材拼接对齐，当钢材尺寸出现变化时，此时两个钢材的接缝处位置也会发生改变，此时需要相应的调节调节杆47的伸缩量才可以使调节杆47的端部始终对准两块钢材的焊接处，也就是说调节杆47的端部必须始终位于两侧夹持块18的中心位置，当靠近蜗轮23一侧的夹持块18向远离蜗轮23的方向移动时，此时调节杆47相应的向远离蜗轮23的方向移动，并且二者的移动距离比例是2:1，也就是说夹持块18移动1厘米，相应的调节杆47同向移动0.5厘米，这样才可保证调节杆47的端部始终与两块钢板的焊接区相对应，从而方便对于焊缝处的清理以及检测。

一种用于电弧焊接的工件定位装置的定位方法，包括具体以下步骤：

S1、将两块金属板置于左右两侧的调节板17之间，然后根据金属板的尺寸，启动电动伸缩杆46带动右侧的调节板17滑动，在转动板38和第五连杆37的作用下使左侧的调节板17滑动，即可使左右两侧的调节板17同时滑动，然后启动第二电机21带动蜗杆22转动，即可使蜗轮23、凹槽筒24、凸块杆25转动，使第三连杆19和第四连杆20转动，分别可调节前后两侧的夹持块18的间距，而后通过夹持块18的移动配合压力传感器，对钢板内侧是否含有毛刺进行检测，如果出现受力不均匀的情况则表明钢板对接区域出现毛刺，此时需要调节毛刺杂质去除器对两块钢板之间的侧面进行毛刺清理，清理完成后再次进行钢板的对接，同时夹持块18内部的电磁铁可以对钢板进行固定，即可完成定位，并且还可通过微调杆48对钢板的高度进行调节，从而实现对于不同厚度的两个钢板进行对齐焊接的操作；

S2、在对两块钢板进行对齐后，通过调节杆47的翻转伸缩，带动毛刺杂质去除器对准两块钢板的焊缝处，而后通过凹槽板31的往复移动，实现对于整个焊缝上端面的清理，同时调节杆47端部的超声传感器对两块钢板的焊接处进行探伤检测；

S3、当进行焊接时，启动抽风机44和第一电机10，抽风机44将焊接过程中产生的烟气吸入，并经进气管6到达滤箱2，同时，在第一电机10的作用下，使进气罩7前后往复移动，以扩大吸气范围，当烟气进入至滤箱2后，经第一滤网4对颗粒进行过滤，经活性炭吸附网5对有害气体进行吸收，然后利用排气口3将处理后的烟气排出,排出的气体通过软管12进入喷气板11，在对焊接时的烟尘进行吸附的同时，通过过滤出的废气对烟尘进一步吹拂，加快烟尘向抽风机44流动，同时也对焊接区域进行吹拂冷却；

S4、在焊接的过程中，当烟雾传感器识别到烟雾中含有焊条药皮的烟尘同时，未检测到被焊工件的金属烟尘时，此时则表明在焊接的过程中出现虚焊的情况，则表明被焊接区域内出现杂质，未被清理干净，此时烟雾传感器控制凹槽板31进行往复移动，通过毛刺杂质去除器的旋转头对被焊接区域进行再次清理，当烟雾传感器识别到烟雾的产生量降低，同时焊条药皮的烟尘和被焊工件的金属烟尘含量归零时，则表明此时焊条与被焊工件的表面出现未接触的情况，然后对焊接机械手做调节，防止出现空焊的情况；

S5、焊接完成后，启动第三电机45，第三电机45带动曲柄33转动，并在矩形块32的作用下使凹槽板31在滑槽板30上形成左右往复滑动，即可使喷气板11左右往复移动，然后在齿条29的作用下使齿轮28转动，即可使偏心块27持续转动，偏心块27不断挤压喷气板11，使其向前滑动，并在弹簧阻尼器26的作用下复原，即可使喷气板11做左右往复和前后往复的复合运动，使气流的喷洒范围得到多向的扩大，使气流可均匀的喷向工作台13表面，使气流对焊渣进行吹动，小的残渣吹起后经过抽风机44进行吸附，较大的残渣经工作台13上端的通孔流入至工作台13内部，第二滤网14对焊渣进行过滤，过滤后的气流入至工作台13底部，可进行循环利用；

S6、在第一链条35和第二链轮36的作用下，使第三链轮42顺时针转动，使第二链条41带动往复杆40移动，并在升降杆39的作用下使刮板16保持竖直，使刮板16在最下端时，从右向左移动，然后上升，再向右移动，如此循环，即可将第二滤网14表面的焊渣进行刮取，使焊渣落入至收集盒15内部，即可完成对焊渣的集中收集，然后人员打开工作台13前端的柜门，将收集盒15取出倒出焊渣即可。

本发明工作原理：使用时，将金属板置于左右两侧的调节板17之间，然后根据金属板的尺寸，启动电动伸缩杆46带动右侧的调节板17滑动，在转动板38和第五连杆37的作用下使左侧的调节板17滑动，即可使左右两侧的调节板17同时滑动，并且，凹槽筒24与凸块杆25发生相对滑动，然后启动第二电机21带动蜗杆22转动，即可使蜗轮23、凹槽筒24、凸块杆25转动，使第三连杆19和第四连杆20转动，使两者之间形成不同大小的夹角，即可调节前后两侧的夹持块18的间距，以对金属板的四角完成贴合，即可完成定位，从而可对不同尺寸的金属板起到一个多方位夹持效果，保证了焊接过程中，工件的稳定性，并且，操作简便效率较高；在焊接过程中，可启动抽风机44和第一电机10，抽风机44将焊接过程中产生的烟气吸入，并经进气管6到达滤箱2，同时，在第一电机10的作用下，使进气罩7前后往复移动，以扩大吸气范围，当烟气进入至滤箱2后，经第一滤网4对颗粒进行过滤，经活性炭吸附网5对有害气体进行吸收，然后利用排气口3将处理后的烟气排出，在焊接的过程中，当烟雾传感器识别到烟雾中含有焊条药皮的烟尘同时，未检测到被焊工件的金属烟尘时，此时则表明在焊接的过程中出现虚焊的情况，则表明被焊接区域内出现杂质，未被清理干净，此时烟雾传感器控制凹槽板31进行往复移动，通过毛刺杂质去除器的旋转头对被焊接区域进行再次清理，当烟雾传感器识别到烟雾的产生量降低，同时焊条药皮的烟尘和被焊工件的金属烟尘含量归零时，则表明此时焊条与被焊工件的表面出现未接触的情况，然后对焊接机械手做调节，防止出现空焊的情况，焊接完成后，启动第三电机45，第三电机45带动曲柄33转动，并在矩形块32的作用下使凹槽板31在滑槽板30上形成左右往复滑动，即可使喷气板11左右往复移动，然后在齿条29的作用下使齿轮28转动，即可使偏心块27持续转动，偏心块27不断挤压喷气板11，使其向前滑动，并在弹簧阻尼器26的作用下复原，即可使喷气板11做左右往复和前后往复的复合运动，使气流的喷洒范围得到多向的扩大，使气流可均匀的喷向工作台13表面，使气流与焊渣进行收集，并经工作台13上端的通孔流入至工作台13内部，第二滤网14对焊渣进行过滤，过滤后的气流入至工作台13底部，可进行循环利用，同时，在第一链条35和第二链轮36的作用下，使第三链轮42顺时针转动，使第二链条41带动往复杆40移动，并在升降杆39的作用下使刮板16保持竖直，使刮板16在最下端时，从右向左移动，然后上升，再向右移动，如此循环，即可将第二滤网14表面的焊渣进行刮取，使焊渣落入至收集盒15内部，即可完成对焊渣的集中收集，然后人员打开工作台13前端的柜门，将收集盒15取出倒出焊渣即可，从而可对焊接过程中产生的烟气起到一个抽取并过滤的效果，以实现可排放，较为环保；可对焊接后残留的焊渣起到一个自动清理并集中收集的效果，保证了工作台13的洁净度，便于后续再次使用，进而可使整个装置在焊接过程和焊接结束后，均较为环保。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种用于电弧焊接的工件定位装置，包括底座，其特征在于：所述底座左侧固定连接有工作台，所述工作台上设置有用于对焊渣以及烟气进行处理的喷气组件和抽气组件；

所述喷气组件包括喷气板，所述喷气板下端设置有多个喷头，所述喷气板后端插接并滑动连接有凹槽板，所述凹槽板下端通过凹槽滑动连接有滑槽板，所述滑槽板下端面固定连接于底座，所述喷气板上端中部连通有软管，所述凹槽板的内部转动连接有可伸缩的调节杆，所述调节杆的顶部固定连接有毛刺杂质去除器，所述毛刺杂质去除器的侧边设有超声检测器；

所述抽气组件包括滤箱，所述滤箱上端中部连通有进气管，所述进气管左端连通有进气罩，所述进气罩内腔固定连接有抽风机，所述进气罩下端通过凹槽滑动连接于工作台，所述抽风机内部设有烟雾传感器；

所述工作台上还设置有夹持组件，所述夹持组件包括调节板，所述调节板呈对称分布并滑动连接于工作台两侧，所述调节板上端面后侧和上端面前侧分别固定连接和滑动连接有夹持块，夹持块的底部分别设有两个微调杆，所述夹持块的内部分别设有光电传感器；

所述工作台后端面中部固定连接有第三电机，所述第三电机输出端通过销轴固定连接有第一链轮，所述工作台后端左侧下部通过销轴转动连接有第二链轮，所述第一链轮和第二链轮啮合连接有第一链条，所述第一链轮与第三电机的连接处通过销轴固定连接有曲柄，所述曲柄上端通过销轴转动连接有矩形块，所述矩形块通过凹槽嵌入于凹槽板并与其滑动相连；

所述工作台内腔壁后侧呈矩形分布并通过销轴转动连接有第三链轮，所述第二链轮通过销轴与第三链轮固定相连，所述第三链轮啮合连接有第二链条，所述第二链条下端中部通过销轴转动连接有往复杆，所述往复杆上端滑动连接有升降杆，所述升降杆左端通过凹槽滑动连接于工作台，所述往复杆下端面固定连接有刮板，所述工作台内腔壁中部固定连接有第二滤网，所述第二滤网左端通过凹槽插接有收集盒；

所述调节板前侧下端通过销轴转动连接有第五连杆，所述第五连杆远离调节板的一端通过销轴转动连接有转动板，所述转动板中部通过销轴转动连接于工作台，右侧所述调节板右端面下侧固定连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆右端面与工作台固定相连；

左右两侧所述调节板前端分别通过凸块杆和凹槽筒均转动连接有第四连杆，所述第四连杆上端通过销轴转动连接有第三连杆，所述第三连杆下端通过销轴与夹持块转动相连，所述凸块杆与凹槽筒插接；

所述凹槽筒右端面固定连接有蜗轮，右侧所述调节板前端固定连接有第二电机，所述第二电机输出端固定连接有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮相互啮合；

所述工件定位装置在定位时，包括以下步骤；

S1、将两块金属板置于左右两侧的调节板之间，然后根据金属板的尺寸，启动电动伸缩杆带动右侧的调节板滑动，在转动板和第五连杆的作用下使左侧的调节板滑动，使左右两侧的调节板同时滑动，并且，凹槽筒与凸块杆发生相对滑动，然后启动第二电机带动蜗杆转动，使蜗轮、凹槽筒、凸块杆转动，使第三连杆和第四连杆转动，使两者之间形成不同大小的夹角，调节前后两侧的夹持块的间距，而后通过夹持块的移动配合压力传感器，对钢板内侧是否含有毛刺进行检测，如果出现受力不均匀的情况则表明钢板对接区域出现毛刺，此时需要调节毛刺杂质去除器对两块钢板之间的侧面进行毛刺清理，清理完成后再次进行钢板的对接，同时夹持块内部的电磁铁可以对钢板进行固定，完成定位，并且还可通过微调杆对钢板的高度进行调节，从而实现对于不同厚度的两个钢板进行对齐焊接的操作；

S2、在对两块钢板进行对齐后，通过调节杆的翻转伸缩，带动毛刺杂质去除器对准两块钢板的焊缝处，而后通过凹槽板的往复移动，实现对于整个焊缝的清理，同时调节杆端部的超声传感器对两块钢板的焊接处进行探伤检测；

S3、当进行焊接时，启动抽风机和第一电机，抽风机将焊接过程中产生的烟气吸入，并经进气管到达滤箱，同时，在第一电机的作用下，使进气罩前后往复移动，以扩大吸气范围，当烟气进入至滤箱后，经第一滤网对颗粒进行过滤，经活性炭吸附网对有害气体进行吸收，然后利用排气口将处理后的烟气排出,排出的气体通过软管进入喷气板，在对焊接时的烟尘进行吸附的同时，通过过滤出的废气对烟尘进一步吹拂，加快烟尘向抽风机流动，同时也对焊接区域进行吹拂冷却；

S4、在焊接的过程中，当烟雾传感器识别到烟雾中含有焊条药皮的烟尘同时，未检测到被焊工件的金属烟尘时，此时则表明在焊接的过程中出现虚焊的情况，则表明被焊接区域内出现杂质，未被清理干净，此时烟雾传感器控制凹槽板进行往复移动，通过毛刺杂质去除器的旋转头对被焊接区域进行再次清理，当烟雾传感器识别到烟雾的产生量降低，同时焊条药皮的烟尘和被焊工件的金属烟尘含量归零时，则表明此时焊条与被焊工件的表面出现未接触的情况，然后对焊接机械手做调节，防止出现空焊的情况；

S5、焊接完成后，启动第三电机，第三电机带动曲柄转动，并在矩形块的作用下使凹槽板在滑槽板上形成左右往复滑动，使喷气板左右往复移动，然后在齿条的作用下使齿轮转动，使偏心块持续转动，偏心块不断挤压喷气板，使其向前滑动，并在弹簧阻尼器的作用下复原，使喷气板做左右往复和前后往复的复合运动，使气流的喷洒范围得到多向的扩大，使气流可均匀的喷向工作台表面，使气流对焊渣进行吹动，小的残渣吹起后经过抽风机进行吸附，较大的残渣经工作台上端的通孔流入至工作台内部，第二滤网对焊渣进行过滤，过滤后的气流入至工作台底部，可进行循环利用；

S6、在第一链条和第二链轮的作用下，使第三链轮顺时针转动，使第二链条带动往复杆移动，并在升降杆的作用下使刮板保持竖直，使刮板在最下端时，从右向左移动，然后上升，再向右移动，如此循环，将第二滤网表面的焊渣进行刮取，使焊渣落入至收集盒内部，完成对焊渣的集中收集，然后人员打开工作台前端的柜门，将收集盒取出倒出焊渣。

2.根据权利要求1所述的一种用于电弧焊接的工件定位装置，其特征在于：所述凹槽板后侧下端通过销轴转动连接有偏心块和齿轮，所述底座上端面左侧后端固定连接有齿条，所述齿条与齿轮相互啮合，所述喷气板后侧固定连接有弹簧阻尼器，所述弹簧阻尼器前端与凹槽板固定相连。

3.根据权利要求1所述的一种用于电弧焊接的工件定位装置，其特征在于：所述底座上端面右侧后端固定连接有第一电机，所述第一电机输出端通过销轴固定连接有第二连杆，所述第二连杆上端通过销轴转动连接有第一连杆，所述第一连杆前端通过销轴与进气罩转动相连。

4.根据权利要求1所述的一种用于电弧焊接的工件定位装置，其特征在于：所述滤箱内腔壁上下两侧分别固定连接有第一滤网和活性炭吸附网，所述滤箱右端下侧中部设置有排气口，所述排气口的外侧固定连接有软管。