一种可智能化移动的焊接工位架的设计与制作

王旭 范东晶 刘帅 张书权

摘 要：随着现代焊接技术的发展，对焊接高技能人才的需求也日益扩大，同时国内外开展焊接类的比赛也逐渐增多，使得对焊接工位架的要求和需求也在不断增加。针对传统的焊接工位架不能移动或需要拆卸来移动的不足之处，本文设计了一种可智能化移动的新型的焊接工位架，具有可智能化移动及满足全位置焊接，轻便、智能及性价比高的特点，并在实际焊接使用中获得较好地效果。

关键词：焊接;工位架;智能化移动;设计

基金项目：江苏省高等学省级校大学生创新创业训练项目（项目编号：201813107025H）。

焊接技术要求操作者具有很高的技能，操作人员必须经过专门的焊接培训才能上岗。目前焊接操作培训大多使用一些简易焊接支架或直接在地上进行，这样一方面容易出现工件移位等情况，不能保证培训效果，另一方面焊接培训人员一般都蹲着，劳动强度较大;同时，操作培训人员很难进行立焊、仰焊等操作，导致培训不全面;此外，随着国内国际一些焊工技能比赛的展开，要求选手能进行全位置的平焊、横焊、立焊及仰焊的操作，故迫切需要新型的能满足焊接操作要求的焊接工位架之类的一些焊接辅助设备，本文提供了一种可智能化移动的焊接工位架的设计与制作。

1 焊接工位架的移动智能化结构设计

目前市场上的工位架一般都是固定的，有的虽然可拆卸，但在更换焊接地点时，经常需要进行拆卸和安装，操作不方便，费时费力。所以需要设计出可智能化移动的焊接工位架。设计如图1和2所示。

从图1可知，焊接工位架由三块立板组成箱式结构的，底座装有移动转向装置，工位架里面有焊接操作台，工位架底座上装有万向轮、轮毂电机、液压缸等。当焊接操作时，液压缸的液压系统驱动，使缸体向下移动，工位架向上移动，使万向轮、轮毂电机悬空，工位架依靠液压缸支撑，变得很稳定，有利于焊接操作;当需要改变焊接操作地点时，液压缸向上移动，工位架依靠万向轮和轮毂电机移動，轮毂电机可实现工位架的前进、后退及转向。

从图2可知，工位架底座100具有移动和转向功能，依靠轮毂电机（102ab）实现工位架的前进、后退及转向移动;底座装有万向轮（103），与轮毂电机一起作用，当万一电池没电了，依靠人力手动推动工位架移动和转向;底座上还安装有驱动轮毂电机的驱动电源（104）和驱动控制器（105），在驱动控制器上设有无线接收器，可接受无线遥感装置的信号;本工位架还设有遥感装置，采用遥感器对工位架进行移动，达到了工位架的智能化移动。

2 焊接试件夹紧装置的设计

焊接试件夹紧装置指的是焊接操作台，如下图3所示。

由图3可知，焊接操作台包括立柱710、伸出臂722、伸出臂套筒721，伸出臂底下安装有焊接试件垫板741。在焊接操作实训时，在试件垫板上可实现管板的平焊，在伸出臂的夹紧装置上横焊和立焊，伸出臂套筒可以带动伸出臂在立柱上上下移动，可根据焊工的身高进行调节，以便于焊工以最舒服的方式进行焊接操作，在立柱顶端夹紧装置可进行仰焊操作。总之，该焊接操作平台可以实现焊接操作培训或比赛的平、横、立及仰焊全位置焊接，具有极大优越性。

图3和图4分别为焊接操作台结构的左视图和右视图，可以更清楚的说明结构特点。

3 焊接工位架中辅助件的设计

焊接工位架由三块立板依次连接围成，底部安装有底板;在第一立板内侧板上图纸展示区，LED灯，以及为LED灯提供电能的LED电池组，可方便为操作者现场存放图纸，随时擦看图纸进行操作;在光线暗淡时利用LED灯来提供灯光;第二立板上开有窗口，还安装有杂物箱和工具箱，开有窗口是方便焊工与外面的人员进行沟通与观察，杂物箱是方便焊工对焊条头、打磨杂物进行收集存放，而不是随地丢弃;工具箱里存放焊接面罩、焊接手套、手锤、扁铲、焊条筒等常用工具及物品，使焊接工位中干净整齐，摆放井井有条。

4 焊接工位架的制作

焊接工位架是根据满足智能化、可移动式的特点展开设计的，根据人的身高及满足平、横、立、仰全位置焊接操作要求来确定工位架的基本尺寸的。采用Q235钢来制作，主要采用焊接的方式来进行连接。整个工位架显得简单、轻便，具有智能移动的特点，利用遥控器就可以移动工位架到指定的地方，不需要拆卸及安装。所有电器元件都可以直接安装。

5 结束语

焊接工位架正在向智能化、轻便化、实用化、功能性更强的高水平方向发展。本焊接工位架具有一定的新颖性、创新性，突破传统工位架的特点，即要么是固定的，要么在更换地点时，需要拆卸和安装，它可使用遥控器可以方便移动，不需要拆卸与安装，还能手动移动，同时能满足平、横、立、仰全位置焊接培训或比赛的需要。此设计可使焊接操作人员具有更方便、更优越的操作环境，干净整齐，具有较高的性价比和实用价值。

参考文献

[1]毛允娴，高粤明.新型焊工培训专用焊接操作架的设[J].机械工人（热加工），2006，6：41-44.

[2]李玉堂.焊接操作专用支.架的设计与制作[J].焊接技术，2010，（39）09：67-69.