型材对接施焊工装

摘要

本发明及一种型材对接施焊工装，包括两个沿横向分布的条凳和搁置在条凳上的型材对接夹板总成，所述条凳沿纵向延伸，所述型材对接夹板总成包括四根横梁和沿横向分布且将横梁连接在一起的4个框，所述框包括底板、后侧板、顶板和前侧板，4个框的底板的上表面位于同一平面上，4个框的后侧板的前表面位于同一平面上，所述顶板上设有配合底板对型材进行夹紧的顶板部按压结构，所述前侧板上设有配合后侧板对型材进行夹紧的前侧板部按压结构。本发明具有翻转型材时不容易导致焊接处受损且焊接时产生的变形量小的优点，解决了型材对焊时所存在的翻转时容易损伤焊接处和焊接时变形量大的问题。

权利要求

1.一种型材对接施焊工装，其特征在于，包括两个沿横向分布的条凳和搁置在条凳上的型材对接夹板总成，所述条凳沿纵向延伸，所述型材对接夹板总成包括四根横梁和沿横向分布且将横梁连接在一起的4个正方形框，所述正方形框包括底板、后侧板、顶板和前侧板，4个正方形框的底板的上表面位于同一平面上，4个正方形框的后侧板的前表面位于同一平面上，所述顶板上设有配合底板对型材进行夹紧的顶板部按压结构，所述前侧板上设有配合后侧板对型材进行夹紧的前侧板部按压结构，所述正方形框还包括横插销，所述顶板的后端通过横向铰轴铰接在后侧板的上端上、前端设有顶板部插孔，所述前侧板的上端设有前侧板部插孔，所述横插销可拔插地同时穿设在所述顶板部插孔和前侧板部插孔内而将顶板和前侧板可拆卸连接在一起，还包括用于驱动所述型材对接夹板总成在所述条凳上滚动的翻转扳手，所述翻转扳手包括杆体和设置在缸体的同一侧上的两个叉子，所述两个叉子能够一一对应地叉在沿所述正方形框的周向相邻的两根所述横梁上，还包括焊缝冷却速度抗干扰箱和温度控制器，所述焊缝冷却速度抗干扰箱设有两个型材过孔，所述焊缝冷却速度抗干扰箱包括上半部和下半部，所述型材过孔位于上半部和下半部的连接处上，所述焊缝冷却速度抗干扰箱包括内层和外层，所述外层设有对外层进行加热的电热器和检测外层的温度的温度传感器，所述温度控制器用于当温度传感器检测到外层的温度低于第一设定温度时起动所述电热器将外层加热到第二设定温度，第一设定温度低于第二设定温度，所述上半部和下半部之间设有弹性密封圈，所述型材过孔内设有将穿设在型材过孔内的型材同型材过孔密封连接在一起的型材密封件，所述焊缝冷却速度抗干扰箱设有抽真空口，所述型材的相对的两侧表面上各设有一条型材部矩形通槽，所述型材密封件包括沿型材过孔周向延伸的弹性密封条和两个用于一一对应地穿设在两个所述型材部矩形通槽内的内端小外端大的型材部弹性密封塞，使用时通过抽真空口给焊缝冷却速度抗干扰箱抽真空而在焊缝冷却速度抗干扰箱内产生负压，在所述负压的作用下阻止焊缝冷却速度抗干扰箱内的空气受热膨胀而弹出所述型材部弹性密封塞。

2.根据权利要求1所述的型材对接施焊工装，其特征在于，所述顶板部按压结构包括螺纹连接在顶板上且贯通顶板的竖向螺杆和连接在竖向螺杆上端的竖向螺杆部手柄。

3.根据权利要求1所述的型材对接施焊工装，其特征在于，所述前侧板部按压结构包括螺纹连接在前侧板上且贯通前侧板的纵向螺杆和连接在纵向螺杆前端的纵向螺杆部手柄。

4.根据权利要求1所述的型材对接施焊工装，其特征在于，所述顶板的前端设有提手。

5.根据权利要求1或2或3所述的型材对接施焊工装，其特征在于，所述型材焊接对接而形成的焊接线包括依次连接在一起的第一直线段、第二直线段和第三直线段，所述第一直线段和第二直线段之间的夹角为90°以下；所述型材水平承重时，所述第一直线段、第二直线段和第三直线段沿上下方向分布。

说明书

型材对接施焊工装

技术领域

[0001] 本发明涉及工装夹具，尤其涉及一种型材对接施焊工装。

背景技术

[0002] 在焊接过程中，常常会需要将对接在一起的两段型材焊接在一起。现有的将型材对接焊在一起的方法为将两段型材对齐后先焊几个焊点进行初步固定，然后再进行整体焊
接。整体焊接的过程中在焊接好朝上的面和朝向焊工的面后，再将型材翻转180度而焊接余
下没有焊接的面。盖焊接方式存在以下不足：焊接过程中既要进行平焊又要进行立焊，而立
焊对焊接工人的技术要求较高，从而需要工价高的焊工来进行焊接，从而导致焊接成本增
加；翻转型材时费力而且容易导致焊接处受损；焊接时会产生较大的变形量，无法保证工件
的加工质量；焊接时所处的环境温度高时有40多度而底时为零下10多度，会导致焊接处的
冷却速度差异大，而冷却速度的差异会导致焊接处的连接强度相差较大，故在环境温度相
差大时难以保证焊接强度的一致性。

发明内容

[0003] 本发明的第一个目的旨在提供一种翻转型材时不容易导致焊接处受损且焊接时产生的变形量小的型材对接施焊工装，解决了型材对焊时所存在的翻转时容易损伤焊接处
和焊接时变形量大的问题。

[0004] 本发明的第二个目的旨在进一步提供一种翻转时方便的型材对接施焊工装，解决了防止型材时不便的问题。

[0005] 本发明的第三个目的旨在进一步提供一种能够对焊接处的冷却速度进行控制的导轨支架焊接工装，解决了由于环境温度对焊接速度的影响而导致的焊接强度差异性大的
问题。

[0006] 以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种型材对接施焊工装，其特征在于，包括两个沿横向分布的条凳和搁置在条凳上的型材对接夹板总成，所述条凳沿纵向延伸，
所述型材对接夹板总成包括四根横梁和沿横向分布且将横梁连接在一起的4个框，所述框
包括底板、后侧板、顶板和前侧板，4个框的底板的上表面位于同一平面上，4个框的后侧板
的前表面位于同一平面上，所述顶板上设有配合底板对型材进行夹紧的顶板部按压结构，
所述前侧板上设有配合后侧板对型材进行夹紧的前侧板部按压结构。使用时，将需要对接
在一起的两段型材的一段搁置在两个框内，先通过前侧板部按压机构配合后侧壁夹持住一
段型材，然后通过顶板部按压机构配合底板夹持住一段型材。将另一段型材搁置在余下的
两个框内，调整另一段型材到同一段型材对接在一起，然后先通过前侧板部按压机构配合
后侧壁夹持住另一段型材，再通过顶板部按压机构配合底板夹持住另一段型材。至此则两
段型材保持相对固定且对接在一起，此时如果型材的各个表面为平面（如型材为工字钢或
槽钢时）则型材有一个表面为水平朝上的。然后通过平焊的方式将型材水平朝上的平面同
连接块焊接在一起；翻转型材对接施焊工装90°而使得型材翻转90°到另一个侧表面水平朝
上，又通过平焊的方式将该型材水平朝上的平面焊接在一起。如此类推而将型材的每一个
侧面同焊接在一起。由于焊接过程中两段型材被相对固定住，故焊接时产生的变形量小，翻
转型材时不容易导致焊接处损坏；型材的每一个侧面都能够处于水平朝上的状态，使得无
论焊接型材的哪一个面都只需要通过平焊就可以完成，从而对焊工的技术要求低，起到降
低用人成本的作用。

[0007] 作为优选，所述顶板部按压结构包括螺纹连接在顶板上且贯通顶板的竖向螺杆和连接在竖向螺杆上端的竖向螺杆部手柄。使用时通过竖向螺杆部手柄去转动竖向螺杆而顶
住型材实现对型材的夹紧。

[0008] 作为优选，所述前侧板部按压结构包括螺纹连接在前侧板上且贯通前侧板的纵向螺杆和连接在纵向螺杆前端的纵向螺杆部手柄。使用时通过纵向螺杆部手柄去转动纵向螺
杆而顶住型材实现对型材的夹紧。

[0009] 作为优选，所述框还包括横插销，所述顶板的后端通过横向铰轴铰接在后侧板的上端上、前端设有顶板部插孔，所述前侧板的上端设有前侧板部插孔，所述横插销可拔插地
同时穿设在所述顶板部插孔和前侧板部插孔内而将顶板和前侧板可拆卸连接在一起。将型
材放入框内时，先使顶板以横向铰轴转动而开启，然后从上向下将型材放入到框内，在合上
顶板且通过横插销同时穿设在顶板部插孔和前侧板部插孔内而将顶板和前侧板固定住。放
入型材到款内时的方便性好。

[0010] 作为优选，所述顶板的前端设有提手。开启关闭顶板时作业方便。

[0011] 本发明还包括用于驱动所述型材对接夹板总成在所述条凳上滚动的翻转扳手，所述翻转扳手包括杆体和设置在缸体的同一侧上的两个叉子，所述两个叉子能够一一对应地
叉在沿所述框的周向相邻的两根所述横梁上。使用时通过两个叉子一一对应地叉在沿框的
周向相邻的且沿上下方向分布的两根横梁上，此时缸体处于竖向，然后纵向扳杆体从而使
得型材固定对接夹板总成翻转。实现了第二个发明目的。

[0012] 作为优选，所述型材焊接对接而形成的焊接线包括依次连接在一起的第一直线段、第二直线段和第三直线段，所述第一直线段和第二直线段之间的夹角为90°以下；所述
型材水平承重时，所述第一直线段、第二直线段和第三直线段沿上下方向分布。“型材水平
承重”已即型材当做水平梁使用的意思。能够提高焊接处的承重能力。

[0013] 本发明还包括焊缝冷却速度抗干扰箱和温度控制器，所述焊缝冷却速度抗干扰箱设有两个型材过孔，所述焊缝冷却速度抗干扰箱包括上半部和下半部，所述型材过孔位于
上半部和下半部的连接处上，所述焊缝冷却速度抗干扰箱包括内层和外层，所述外层设有
对外层进行加热的电热器和检测外层的温度的温度传感器，所述温度控制器用于当温度传
感器检测到外层的温度低于第一设定温度时起动所述电热器将外层加热到第二设定温度，
第一设定温度低于第二设定温度。由于外层温度能够保持恒定，外层温度的恒定相当于焊
接处所处的环境温度保持恒定，从而使得焊接处的散热速度保持基本一致而避免环境温度
差异大尤其是低而导致的快冷现象，快冷相当于淬火会影响焊接处的连接强度。实现了第
三个发明目的。

[0014] 作为优选，所述上半部和下半部之间设有弹性密封圈，所述型材过孔内设有将穿设在型材过孔内的型材同型材过孔密封连接在一起的型材密封件。避免过孔处透风，能够
进一步降低环境温度对焊接处降温速度的影响。

[0015] 作为优选，所述焊缝冷却速度抗干扰箱设有抽真空口，所述型材的相对的两侧表面上各设有一条型材部矩形通槽，所述型材密封件包括沿型材过孔周向延伸的弹性密封条
和两个用于一一对应地穿设在两个所述型材部矩形通槽内的内端小外端大的型材部弹性
密封塞，使用时通过抽真空口给焊缝冷却速度抗干扰箱抽真空而在焊缝冷却速度抗干扰箱
内产生负压，在所述负压的作用下阻止焊缝冷却速度抗干扰箱内的空气受热膨胀而弹出所
述型材部弹性密封塞。能够避免密封塞弹出。

[0016] 本发明具有下述优点：转动时不容易导致焊接处是损坏，焊接时的变形小，对焊工的技术要求低。

附图说明

[0017] 图1为本发明实施例一的立体示意图。

[0018] 图2为图1的A处的局部放大示意图。

[0019] 图3为本发明实施例一的正视示意图。

[0020] 图4为本发明实施例二中的焊缝冷却速度抗干扰箱的使用状态时的俯视示意图。

[0021] 图5为图4的右视示意图。

[0022] 图中：条凳1、横梁2、框3、底板4、后侧板5、顶板6、前侧板7、横向铰轴8、顶板部插孔9、提手10、前侧板部插孔11、横插销12、顶板部按压结构13、竖向螺杆14、竖向螺杆部手柄
15、前侧板部按压结构16、纵向螺杆17、纵向螺杆部手柄18、翻转扳手20、杆体21、叉子22、型
材23、型材部矩形通槽24、顶壁25、底壁26、竖壁27、一段型材28、另一段型材29、焊接线30、
第一直线段31、第二直线段32、第三直线段33、焊缝冷却速度抗干扰箱40、温度传感器41、型
材过孔42、上半部43、下半部44、内层45、外层46、弹性密封圈47、抽真空口48、型材密封件
49、型材过孔部弹性密封条50、型材部弹性密封塞52。

具体实施方式

[0023] 下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

[0024] 实施例一，参见图1、图2和图3，一种型材对接施焊工装，包括两个沿横向分布的条凳1和搁置在条凳上的型材对接夹板总成。条凳沿纵向延伸。型材对接夹板总成包括四根横
梁2和沿横向分布的4个框3。框将4个横梁固定在一起。框为矩形框，更具体地为正方形框。
四根横梁位于框的4个拐角处。框包括底板4、后侧板5、顶板6和前侧板7。4个框的底板的上
表面位于同一平面上。4个框的后侧板的前表面位于同一平面上。顶板的后端通过横向铰轴
8铰接在后侧板的上端上、前端设有顶板部插孔9和提手10。前侧板的上端设有前侧板部插
孔11。横插销12可拔插地同时穿设在顶板部插孔和前侧板部插孔内而将顶板和前侧板可拆
卸连接在一起。顶板上设有配合底板对型材进行夹紧的顶板部按压结构13。顶板部按压结
构包括螺纹连接在顶板上且贯通顶板的竖向螺杆14和连接在竖向螺杆上端的竖向螺杆部
手柄15。前侧板上设有配合后侧板对型材进行夹紧的前侧板部按压结构16。前侧板部按压
结构包括螺纹连接在前侧板上且贯通前侧板的纵向螺杆17和连接在纵向螺杆前端的纵向
螺杆部手柄18。本发明还包括用于驱动型材对接夹板总成在条凳上滚动的翻转扳手20。翻
转扳手包括杆体21和设置在缸体的同一侧上的两个叉子22。

[0025] 型材23的相对的两侧表面上各设有一条型材部矩形通槽24，从而使得型材形成由顶壁25、底壁26和竖壁27构成的工字型结构。

[0026] 使用时，拔下横插销后使顶板以横向铰轴为轴转动而开启。将需要对接在一起的两段型材的一段型材搁置在左数的两个框内，先通过前侧板部按压机构配合后侧壁夹持住
一段型材28，然后盖上顶板并通过横向铰轴插入顶板部插孔和前侧板部插孔内而将顶板和
前侧板可拆卸连接在一起。通过顶板部按压机构配合底板夹持住一段型材。将另一段型材
29搁置在余下的两个框内，调整另一段型材到同一段型材对接在一起，然后先通过前侧板
部按压机构配合后侧壁夹持住另一段型材，盖上并固定住顶板。再通过顶板部按压机构配
合底板夹持住另一段型材。至此则两段型材保持相对固定且对接在一起，此时两段型材的
顶壁的上表面和底壁的上表面水平朝上，将两段型材的该表面焊接在一起。使型材对接夹
板总成在条凳上翻转滚动90°，此时两段形成的竖壁27的前表面水平向上并将两段形成的
该表面焊接在一起。使型材对接夹板总成在条凳上翻转滚动90°，此时两段型材的顶壁的下
表面和底壁的下表面水平朝上，将两段型材的该表面焊接在一起。使型材对接夹板总成在
条凳上翻转滚动90°，此时两段形成的竖壁27的后表面水平向上并将两段形成的该表面焊
接在一起。打开顶板将两段焊接在一起的型材取出。使型材对接夹板总成在条凳上翻转滚
动90°而复位。

[0027] 翻转型材对接夹板总成的方法为：将两个叉子对应地叉在沿实现放线分布且相邻的两个横梁上。然后纵向即图1中的B向扳杆体即可。

[0028] 型材焊接对接而形成的焊接线30包括依次连接在一起的第一直线段31、第二直线段32和第三直线段33。第一直线段和第二直线段之间的夹角为90°以下。型材水平承重时即
如图3中的方向放置进行承重时，第一直线段、第二直线段和第三直线段沿上下方向分布。

[0029] 实施例二，同实施例一的不同之处为：

[0030] 参见图4和图5，包括焊缝冷却速度抗干扰箱40、温度控制器和温度传感器41。焊缝冷却速度抗干扰箱设有两个位于同一条直线上的型材过孔42。焊缝冷却速度抗干扰箱包括
上半部43和下半部44、型材过孔位于上半部和下半部的连接处上且都为矩形孔。焊缝冷却
速度抗干扰箱包括内层45和外层46。外层设有对外层进行加热的电热器。温度传感器用于
检测外层的温度。温度传感器同温度控制器电连接在一起。上半部和下半部之间通过弹性
密封圈47密封连接在一起。焊缝冷却速度抗干扰箱设有抽真空口48。型材过孔内设有将穿
设在型材过孔内的型材同型材过孔密封连接在一起的型材密封件49。型材密封件包括沿型
材过孔周向延伸的型材过孔部弹性密封条50和用于一一对应地穿设在2个型材部矩形通槽
内的内端小外端大的2个型材部弹性密封塞52。

[0031] 焊接过程中，当两段型材焊接好后，使焊接处位于焊缝冷却速度抗干扰箱内，两端型材经过两个型材过孔穿出焊缝冷却速度抗干扰箱。通过抽真空口给焊缝冷却速度抗干扰
箱抽真空而在焊缝冷却速度抗干扰箱内产生负压，在负压的作用下使得下半部吸附在上半
部上而悬挂在型材上和阻止焊缝冷却速度抗干扰箱内的空气受热膨胀而弹出型材部弹性
密封塞。当温度传感器检测到外层的温度低于第一设定温度时温度控制器用于起动电热器
将外层加热到第二设定温度。第一设定温度低于第二设定温度。