本發(fā)明屬于焊接夾具技術領域，具體涉及一種薄板焊接用半自動焊接夾具。

背景技術：

低碳鋼薄板件因為它的特殊性能，在生活中具有廣泛的用途，對它的焊接工藝優(yōu)化的研究，具有深遠的意義，但對現(xiàn)有焊接工藝總結，技術性參差不齊，要么是高端的機器人自動焊接，要么是手工焊接，低成本的焊接夾具使用率較少，人們的技術和成本的投入處于尷尬局勢；焊接低碳鋼薄板或者薄板件時，變形缺陷最難控制，焊接后金屬必然會因為熱脹冷縮翹曲，焊接后平板件可以壓在鐵塊下面經過快速冷卻達到防止變形目的，或者采用預留收縮量法，將襯底預先留出收縮余量。長焊縫對接焊接時最好先點焊，3mm以下的板應該每隔30～60mm順序點焊一下，最后焊接長焊縫，可以有效預防焊接變形。焊后可進行適當?shù)耐饬ΤC正，如錘擊。

目前，焊接低碳鋼薄板件，手工點焊較為便捷，但若想要獲得長直焊縫，手工焊操作難度大，且焊接效率低，焊接缺陷多，焊縫不夠美觀，若是使用焊接小車，又太過笨重，適用性低，焊接不能靈活多變，而且，張國宏等人在《氬弧焊對人體的危害及防護》中指出，焊接弧光輻射主要有可見光、紅外線和紫外線它們作用到人體上，被人體組織吸收，引起組織的熱作用、光化學作用或電離作用，使人體組織受到損傷。

因此，研制一款適用于薄板件直焊縫的焊接夾具一方面可以減小人為因素對焊縫質量的影響，另一方面可以保護焊接工人免受弧光危害。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是基于低碳鋼薄板的焊接過程，提供一種薄板焊接用半自動焊接夾具，本發(fā)明的夾具具有輕便、可以吸附在焊件上，適用于直焊縫的半自動焊接，夾具可以便捷移動，焊完一段移動夾具，接著焊接下一段，可以焊接長直焊縫，焊槍的高度、角度可以隨意調節(jié)，結合送絲機構，模擬焊接小車完成焊接。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是，一種薄板焊接用半自動焊接夾具，包括夾具架體，夾具架體的頂部設置有絲杠以及與絲杠的軸線平行的滑軌，絲杠上螺紋連接有螺母滑塊，螺母滑塊的端部套設在滑軌上，螺母滑塊通過絲杠帶動沿滑軌滑動；螺母滑塊上安裝有用于固定焊槍的焊槍夾緊裝置。

所述夾具架體底部設置有與工件固定的固定裝置，固定裝置為夾具吸盤，夾具吸盤共設置有四個，陣列分布在夾具架體底部。

所述螺母滑塊的頂部設置有滑桿，上套設有可沿滑桿滑動的滑塊，焊槍夾緊裝置連接在滑塊一側，滑塊另一側連接有用于給焊槍提供焊絲的送絲頭，送絲頭的出絲口設置在焊槍噴嘴前方，送絲頭與焊槍噴嘴之間距離為6～10mm。

滑桿一端與螺母滑塊鉸鏈接，伸縮桿的固定端固定在螺母滑塊上，活動端連接在滑桿上，滑桿在伸縮桿的伸縮帶動下擺動。

滑桿一端鉸鏈接在螺母滑塊上，螺母滑塊上還設置有一與滑桿接觸的凸輪機構，凸輪機構轉動帶動滑桿擺動。

所述滑軌設置有兩條，分別設置在絲杠的軸向兩側。

所述絲杠的一端通過聯(lián)軸器與步進電機輸出端連接。

所述絲杠的一端連接有手搖柄。

所述伸縮桿為電動伸縮桿。

焊槍的手持部設置有振子，螺母滑塊上設置有與振子對應的振動電磁鐵，振動電磁鐵驅動振子電動焊槍的擺動。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果，本發(fā)明的焊接夾具以絲杠帶動螺母滑塊平移，螺母滑塊上安裝的焊槍平移從而實現(xiàn)獲得長直焊縫，本發(fā)明具有使用輕便操作簡單，適用性強，用于直焊縫焊接；采用絲杠作為動力傳遞裝置，平穩(wěn)性好，絲杠軸向兩側的滑軌保證螺母滑塊的平順滑動。

焊槍通過滑塊固定在滑桿上，通過滑塊在滑桿上的上下移動，調整合適的位置，并進行固定，操作簡單方便，滑桿與螺母滑塊之間鉸鏈接，通過凸輪機構或者伸縮桿控制滑桿的擺動。

夾具架體通過夾具吸盤固定在工件上，易操作，而且固定效果好，同時，本發(fā)明還具有組成簡單，夾具造價低；可用步進電機程序模擬焊接小車，使焊槍做擺動焊接，可使焊接熱源分散，隨著焊槍擺動一部分熱量預加熱母材，一部分熱量形成焊縫，有利于薄板的焊接，對防止焊穿有明顯效果。

本發(fā)明優(yōu)化了低碳鋼薄板焊接工藝的主要過程，一定程度上解決了低碳鋼薄板焊接缺陷的問題，并設計制造了薄板件的焊接夾具，該夾具操作簡單，結構簡單，造價低廉，可以滿足大多數(shù)的焊接需要，可以極大地減弱焊接過程中弧光對焊接工人身體的傷害，若是繼續(xù)優(yōu)化夾具結構，可以配合激光頭、雙鎢極氬弧焊、氣焊等，來滿足不同的工況，適合于大中小企業(yè)包括小型作坊及個人配備。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的結構示意圖；

圖3為焊接時焊槍與工件的位置關系圖；

圖4為焊接時焊槍與工件的位置關系圖；

圖5為焊槍擺動軌跡圖；

圖6為使用本發(fā)明裝置進行焊接的工件。

附圖中：1夾具吸盤；2夾具架體；3滑軌；4絲桿；5聯(lián)軸器；6螺母滑塊；7伸縮桿；8滑塊；9滑桿；10焊槍；11送絲頭；13振動電磁鐵。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步描述。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明包括夾具架體2，夾具架體2的頂部設置有絲杠4和以及與絲杠4的軸線平行的滑軌3，滑軌3設置有兩條，分別設置在絲杠4的軸向兩側；絲杠4上螺紋連接有螺母滑塊6，螺母滑塊6的端部套設在滑軌3上，螺母滑塊6通過絲杠4帶動沿滑軌3滑動；螺母滑塊6上安裝有用于固定焊槍的焊槍夾緊裝置，夾具架體2底部設置有與工件固定的固定裝置，固定裝置為夾具吸盤1；

絲杠4的一端通過聯(lián)軸器5與步進電機輸出端連接，夾具架體2的滑軌3的一端安裝于控制步進電機變換轉動方向的換向開關，另一端安裝有關停步進電機和送絲機構的終止開關，當然，絲杠4的一端也可以通過連接手搖柄實現(xiàn)傳動，螺母滑塊6的頂部設置有滑桿9，上套設有可沿滑桿9滑動的滑塊8，焊槍夾緊裝置連接在滑塊8一側，滑塊8另一側連接有送絲頭11，送絲頭11用于給焊槍10送焊絲，送絲頭11的出絲口位于焊槍10噴嘴前方，從出絲口送出的焊絲位于焊槍10噴嘴的正前方，送絲頭11與焊槍10噴嘴之間的距離為6～10mm。

在本發(fā)明的某一實施例中，滑桿9一端與螺母滑塊6鉸鏈接，伸縮桿7的固定端固定在螺母滑塊6上，活動端連接在滑桿9上，滑桿9可在伸縮桿7的伸縮帶動下擺動，伸縮桿7為電動伸縮桿；

在本發(fā)明的其他實施例中，滑桿9一端鉸鏈接在螺母滑塊6上，螺母滑塊6上還設置有一與滑桿9接觸的凸輪機構；在本發(fā)明的其他實施例中，焊槍10的手持部設置有振子12，螺母滑塊6上設置有與振子12對應的振動電磁鐵13，振動電磁鐵13驅動振子12電動焊槍10的擺動。

本發(fā)明使用方法如下：

首先松開吸盤螺母，使四個吸盤緊貼于焊件表面，并調節(jié)焊槍高度與角度，使焊槍鎢極尖端與焊縫保持正確的距離與角度，如圖3和圖4所示，焊槍10與焊件之間的夾角為60°，調整完畢，將滑塊8與滑桿9固定，焊槍夾緊裝置夾緊焊槍10使焊槍固定，擰緊四個吸盤螺母，使吸盤緊緊吸附在焊件表面；

調整送絲頭11，使送出的焊絲能處于正確位置(焊絲應剛好填在焊縫中，距離焊槍噴嘴6-10mm，鎢極伸出噴嘴2-7mm，可以試送絲；

然后，移動螺母滑塊6至焊接起始端附近，啟動步進電機驅動絲杠4，使焊槍10走向焊接起始端，螺母滑塊6噴到換向開關即達到起始端，此時步進電機反轉，啟動焊槍10，引弧穩(wěn)定后，啟動送絲機構通過送絲頭11給焊槍10送絲，步進電機驅動焊槍10沿焊縫移動，開始焊接，當螺母滑塊6碰到終止開關時送絲系統(tǒng)自動終止送絲，同時息弧，完成焊接。

對于超長焊縫不能一次焊接完成的情況，則卸下夾具，重復上述過程繼續(xù)焊接。

如圖5所示，為本發(fā)明的焊槍擺動軌跡圖，通過控制伸縮桿7的伸縮帶動滑桿9轉動從而實現(xiàn)焊槍的擺動，本發(fā)明配備送絲機構，可實現(xiàn)自動送絲，焊絲的型號及送絲的速度影響焊縫的寬度，通過改變送絲的速度實現(xiàn)調節(jié)焊縫寬度的范圍有限，所以簡單的直線焊接無法滿足不同焊接工件的焊接工藝要求。為了實現(xiàn)自動焊接設備的自動化焊接并提高自動化焊接程度，實現(xiàn)更寬范圍的焊縫寬度控制，保證焊縫表面成形的勻稱美觀，保證焊接質量提高焊接效率，降低焊接缺陷，使得自動焊設備能適應不同工件焊接間隙及焊接工藝要求，必須設計焊槍擺動裝置。同樣焊槍擺動裝置對于提高氣體保護自動焊接機的自動化水平，拓展其使用范圍，滿足焊接工藝對氣體保護自動焊接機更高層次的要求，促進焊接質量和工效的提高，都有著重要的意義，

從圖6中可以看出，本發(fā)明焊接的外觀質量高，焊接缺陷少。

本發(fā)明具有組成簡單，夾具造價低，本發(fā)明的某一實施例中，控制系統(tǒng)由一個步進電機、一個20v直流電源、一個單片機最小系統(tǒng)板、一個l298n驅動板、一個按鍵控制板、兩個限位換向開關、一個磁動開關(磁動開關作用是按下焊槍引弧開關)組成，造價500元左右。