一種可智能化移動的焊接工位架的設計與制作

王旭 范東晶 劉帥 張書權

摘 要：隨著現代焊接技術的發展，對焊接高技能人才的需求也日益擴大，同時國內外開展焊接類的比賽也逐漸增多，使得對焊接工位架的要求和需求也在不斷增加。針對傳統的焊接工位架不能移動或需要拆卸來移動的不足之處，本文設計了一種可智能化移動的新型的焊接工位架，具有可智能化移動及滿足全位置焊接，輕便、智能及性價比高的特點，并在實際焊接使用中獲得較好地效果。

關鍵詞：焊接;工位架;智能化移動;設計

基金項目：江蘇省高等學省級校大學生創新創業訓練項目（項目編號：201813107025H）。

焊接技術要求操作者具有很高的技能，操作人員必須經過專門的焊接培訓才能上崗。目前焊接操作培訓大多使用一些簡易焊接支架或直接在地上進行，這樣一方面容易出現工件移位等情況，不能保證培訓效果，另一方面焊接培訓人員一般都蹲著，勞動強度較大;同時，操作培訓人員很難進行立焊、仰焊等操作，導致培訓不全面;此外，隨著國內國際一些焊工技能比賽的展開，要求選手能進行全位置的平焊、橫焊、立焊及仰焊的操作，故迫切需要新型的能滿足焊接操作要求的焊接工位架之類的一些焊接輔助設備，本文提供了一種可智能化移動的焊接工位架的設計與制作。

1 焊接工位架的移動智能化結構設計

目前市場上的工位架一般都是固定的，有的雖然可拆卸，但在更換焊接地點時，經常需要進行拆卸和安裝，操作不方便，費時費力。所以需要設計出可智能化移動的焊接工位架。設計如圖1和2所示。

從圖1可知，焊接工位架由三塊立板組成箱式結構的，底座裝有移動轉向裝置，工位架里面有焊接操作臺，工位架底座上裝有萬向輪、輪轂電機、液壓缸等。當焊接操作時，液壓缸的液壓系統驅動，使缸體向下移動，工位架向上移動，使萬向輪、輪轂電機懸空，工位架依靠液壓缸支撐，變得很穩定，有利于焊接操作;當需要改變焊接操作地點時，液壓缸向上移動，工位架依靠萬向輪和輪轂電機移動，輪轂電機可實現工位架的前進、后退及轉向。

從圖2可知，工位架底座100具有移動和轉向功能，依靠輪轂電機（102ab）實現工位架的前進、后退及轉向移動;底座裝有萬向輪（103），與輪轂電機一起作用，當萬一電池沒電了，依靠人力手動推動工位架移動和轉向;底座上還安裝有驅動輪轂電機的驅動電源（104）和驅動控制器（105），在驅動控制器上設有無線接收器，可接受無線遙感裝置的信號;本工位架還設有遙感裝置，采用遙感器對工位架進行移動，達到了工位架的智能化移動。

2 焊接試件夾緊裝置的設計

焊接試件夾緊裝置指的是焊接操作臺，如下圖3所示。

由圖3可知，焊接操作臺包括立柱710、伸出臂722、伸出臂套筒721，伸出臂底下安裝有焊接試件墊板741。在焊接操作實訓時，在試件墊板上可實現管板的平焊，在伸出臂的夾緊裝置上橫焊和立焊，伸出臂套筒可以帶動伸出臂在立柱上上下移動，可根據焊工的身高進行調節，以便于焊工以最舒服的方式進行焊接操作，在立柱頂端夾緊裝置可進行仰焊操作。總之，該焊接操作平臺可以實現焊接操作培訓或比賽的平、橫、立及仰焊全位置焊接，具有極大優越性。

圖3和圖4分別為焊接操作臺結構的左視圖和右視圖，可以更清楚的說明結構特點。

3 焊接工位架中輔助件的設計

焊接工位架由三塊立板依次連接圍成，底部安裝有底板;在第一立板內側板上圖紙展示區，LED燈，以及為LED燈提供電能的LED電池組，可方便為操作者現場存放圖紙，隨時擦看圖紙進行操作;在光線暗淡時利用LED燈來提供燈光;第二立板上開有窗口，還安裝有雜物箱和工具箱，開有窗口是方便焊工與外面的人員進行溝通與觀察，雜物箱是方便焊工對焊條頭、打磨雜物進行收集存放，而不是隨地丟棄;工具箱里存放焊接面罩、焊接手套、手錘、扁鏟、焊條筒等常用工具及物品，使焊接工位中干凈整齊，擺放井井有條。

4 焊接工位架的制作

焊接工位架是根據滿足智能化、可移動式的特點展開設計的，根據人的身高及滿足平、橫、立、仰全位置焊接操作要求來確定工位架的基本尺寸的。采用Q235鋼來制作，主要采用焊接的方式來進行連接。整個工位架顯得簡單、輕便，具有智能移動的特點，利用遙控器就可以移動工位架到指定的地方，不需要拆卸及安裝。所有電器元件都可以直接安裝。

5 結束語

焊接工位架正在向智能化、輕便化、實用化、功能性更強的高水平方向發展。本焊接工位架具有一定的新穎性、創新性，突破傳統工位架的特點，即要么是固定的，要么在更換地點時，需要拆卸和安裝，它可使用遙控器可以方便移動，不需要拆卸與安裝，還能手動移動，同時能滿足平、橫、立、仰全位置焊接培訓或比賽的需要。此設計可使焊接操作人員具有更方便、更優越的操作環境，干凈整齊，具有較高的性價比和實用價值。

參考文獻

[1]毛允嫻，高粵明.新型焊工培訓專用焊接操作架的設[J].機械工人（熱加工），2006，6：41-44.

[2]李玉堂.焊接操作專用支.架的設計與制作[J].焊接技術，2010，（39）09：67-69.