一種簡(jiǎn)易焊槍夾持架

劉擁軍 陳思遠(yuǎn) 張全民

(河南平高電氣股份有限公司， 河南 平頂山 467001)

1 筒體焊接存在的問題

氣體絕緣金屬封閉式組合電器(GIS)設(shè)備上的筒體，其結(jié)構(gòu)形式基本都是在圓筒的兩端焊接上圓環(huán)形法蘭，有些還設(shè)計(jì)有支筒體焊裝，為了節(jié)約制造成本，在焊接鋼筒體兩端法蘭的內(nèi)外角焊縫時(shí)我們?nèi)栽谑褂米詣?dòng)送絲的MAG焊接方法，需要焊接工人手持焊槍對(duì)準(zhǔn)焊接部位進(jìn)行焊接，焊接現(xiàn)場(chǎng)如圖1。在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中，這種傳統(tǒng)的操作方法凸顯出以下幾方面的問題：

(1)焊工手持焊槍作業(yè)長(zhǎng)時(shí)間保持同一姿勢(shì)，身體容易疲勞，勞動(dòng)強(qiáng)度大。

(2)焊工作業(yè)不得不近距離接觸焊接中產(chǎn)生的弧光和煙塵，危害身體健康。

(3)由于焊接轉(zhuǎn)胎的旋轉(zhuǎn)不能太快，造成焊接操作的生產(chǎn)效率低下。

(4)焊工手持焊槍不夠平穩(wěn)，焊縫外觀質(zhì)量不夠好，焊縫鉗磨量較大。

2 改進(jìn)措施

為解決上述筒體焊接存在的問題，我們參考自動(dòng)焊機(jī)夾持結(jié)構(gòu)的原理設(shè)計(jì)制造出一種簡(jiǎn)易實(shí)用的焊槍夾持支架(如圖2所示)，用來替代人工夾持焊槍，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量，保護(hù)焊工的身體健康。該裝置不僅可以實(shí)現(xiàn)垂直方向、水平方向的自由調(diào)節(jié)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)焊槍±90°范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，可以確保焊接過程中焊槍能夠精確對(duì)正鋼筒體端法蘭內(nèi)外角縫的待焊接部位，消除可能出現(xiàn)的焊槍偏斜現(xiàn)象，達(dá)到焊工手持操作焊接時(shí)同樣的焊接質(zhì)量。另外該焊槍夾持架裝置底部安裝有均勻分布的3個(gè)萬向輪，推動(dòng)該裝置通過萬向輪實(shí)現(xiàn)自由靈活地移動(dòng)，在不同焊接工位之間來回移動(dòng)非常方便，到達(dá)指定焊接工位后旋轉(zhuǎn)該裝置底部均勻分布的3個(gè)支撐螺桿，使其底部頂緊地面并支撐起整個(gè)裝置(此時(shí)3個(gè)萬向輪稍微離開地面)，而實(shí)現(xiàn)該裝置的定位和固定。

操作說明見圖2：

(1)萬向輪1固定到底座焊裝2上，使用時(shí)推動(dòng)該焊槍夾持架裝置通過萬向輪實(shí)現(xiàn)靈活自由地移動(dòng)，在焊接車間內(nèi)不同焊接工位之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移非常方便，到達(dá)指定焊接工位后轉(zhuǎn)動(dòng)支撐螺桿3，通過與底座焊裝2上的焊接螺母旋合實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)，從而使支撐螺桿3底部接觸地面并支撐起整個(gè)焊槍夾持架，實(shí)現(xiàn)焊槍夾持架的定位和固定。

(2)管板焊裝15可以在鋼管4上進(jìn)行垂直方向的自由移動(dòng)，緊固螺桿14與管板焊裝15上的焊接螺母旋合，通過轉(zhuǎn)動(dòng)緊固螺桿14使其端部頂緊鋼管4表面，依靠緊固摩擦力實(shí)現(xiàn)管板焊裝15在鋼管4垂直方向的不同位置處的可靠固定與定位。

(3)管板焊裝15中圓板上的螺孔，與管板焊裝17中圓板上的弧形長(zhǎng)孔，通過內(nèi)六角頭螺桿16旋合緊固聯(lián)成一體。松開內(nèi)六角頭螺桿16后，管板焊裝17中的圓板可以圍繞管板焊裝15中的圓板通過中心相互配合的圓形止臺(tái)進(jìn)行圓周方向正負(fù)45°范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)(旋轉(zhuǎn)角度依據(jù)管板焊裝17中圓板的弧形長(zhǎng)孔而定)，確定好調(diào)節(jié)角度位置后，轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)六角頭螺桿16使其與管板焊裝15中圓板上的螺孔旋合緊固，從而完成管板焊裝17與管板焊裝15相互間的定位緊固聯(lián)結(jié)。

(4)鋼管5穿過管板焊裝17的管內(nèi)孔，可以進(jìn)行水平方向的自由移動(dòng)，緊固螺桿18與管板焊裝17上的焊接螺母旋合，通過轉(zhuǎn)動(dòng)緊固螺桿18使其端部頂緊鋼管5表面，依靠緊固摩擦力實(shí)現(xiàn)鋼管5在管板焊裝17水平方向的不同位置處的可靠固定與定位。

(5)管管焊裝7可以在鋼管5上進(jìn)行水平方向的自由移動(dòng)，緊固螺桿6與管管焊裝7上的焊接螺母旋合，通過轉(zhuǎn)動(dòng)緊固螺桿6使其端部頂緊鋼管5表面，依靠緊固摩擦力實(shí)現(xiàn)管管焊裝7在鋼管5水平方向的不同位置處的可靠固定與定位。

(6)管板焊裝9由鋼管在端部焊接鋼板而成，其鋼管穿過管管焊裝7的管內(nèi)孔，可以進(jìn)行垂直方向的自由移動(dòng)，緊固螺桿9與管管焊裝7上的焊接螺母旋合，通過轉(zhuǎn)動(dòng)緊固螺桿8使其端部頂緊管板焊裝9的鋼管表面，依靠緊固摩擦力實(shí)現(xiàn)管板焊裝9垂直方向的不同位置處的可靠固定與定位。

(7)弧形頭裝卡固定板12與管板焊裝9上的板，通過各自位于端部的孔和焊接螺母，由緊固螺桿10旋合緊固聯(lián)成一體。松開緊固螺桿10，弧形頭裝卡固定板12可以進(jìn)行任意角度的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，確定好調(diào)節(jié)位置后，旋合緊固螺桿10使其與管板焊裝9上的焊接螺母緊固，從而完成弧形頭裝卡固定板12與管板焊裝9之間的定位緊固聯(lián)結(jié)。

(8)弧形頭裝卡固定板13、12通過緊固螺桿11實(shí)現(xiàn)對(duì)MAG或MIG焊槍頭的夾持。裝上焊槍頭后轉(zhuǎn)動(dòng)緊固螺桿11，使其與弧形頭裝夾定位板12上的焊接螺母旋合緊固，從而完成對(duì)焊槍的裝卡固定；松開緊固螺桿11可以卸下焊槍。

(9) 通過上面所述的各種調(diào)節(jié)形式，可以實(shí)現(xiàn)焊槍的任意空間的位置控制，具有像焊工用手夾持焊槍作業(yè)時(shí)同樣的靈活和精準(zhǔn)，如圖3所示。從而可以確保鋼、鋁殼體焊裝端法蘭內(nèi)外角焊縫的焊接質(zhì)量。

3 使用效果

通過開發(fā)使用焊槍夾持架裝置，替代了焊工實(shí)現(xiàn)焊接過程中對(duì)焊槍的夾持，提高焊接作業(yè)過程的自動(dòng)化，減少人工干預(yù)程度，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量。實(shí)踐證明，通過使用簡(jiǎn)易焊槍夾持支架，在鋼筒體端法蘭內(nèi)外角焊縫的焊接作業(yè)中，取得了良好的效果，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)代替焊工實(shí)現(xiàn)對(duì)焊槍的夾持定位，焊接不用作業(yè)過程中時(shí)刻近距離接觸煙塵。

(2)提高焊接作業(yè)過程的自動(dòng)化水平，替代大部分手工操作。

(3)提高焊接作業(yè)的生產(chǎn)效率40%以上，有效提升焊接產(chǎn)能。

(4)降低焊工的勞動(dòng)強(qiáng)度，焊工不用長(zhǎng)時(shí)間保持同一焊接姿勢(shì)。

(5)焊工在焊接時(shí)可以遠(yuǎn)離焊接生產(chǎn)的煙塵、弧光，改善焊工的焊接作業(yè)條件。