一种用于切割和焊接的辅助装置及使用方法与流程

本技术属于焊接加工，尤其涉及一种用于切割和焊接的辅助装置及使用方法。

背景技术：

1、随着现代船舶制造业的发展，对船舶制造质量的要求越来越高，包括船舶制造机械加工中的切割和焊接过程，对切割、坡口的质量、精度要求不断提高，同时对提高生产效率、降低生产成本的要求也有更高的标准。

2、船舶制造中，传统的火焰切割是利用氧化铁燃烧过程中产生的高温来切割碳钢结构，但火焰切割热影响区，这会导致切割后变形较大，且因其加工精度较差，切割直线度、切割质量有一定偏差，且切割速度较慢，效率偏低，对钢材结构及性能造成一定影响，也影响后续焊接质量。而传统的焊接是利用焊接工具产生的高热，对待焊区域进行熔化和拼接，冷却固化后形成焊缝，这种焊接方式虽然简单易操作，但不同操作员的焊接质量参差不齐，对操作员的技术要求较高，不能形成统一的焊接质量标准。

3、目前已有一部分电子化产品，如通过编程进行的激光切合和焊接，但船舶制造中，基于成本、维护、材料等各种原因的限制，自动化的仪器并没有普及，目前船舶制造还是基于传统的切割和焊接方式。但同时，现有的常规切割和焊接工具还没有能够提高切割和焊接精度和质量的辅助装置，常规工具的使用还是主要在于操作员的经验。

技术实现思路

1、本技术旨在至少能够在一定程度上解决如何提高常规切割和焊接工具加工的精度和质量的技术问题，为此，本技术提供了一种用于切割和焊接的辅助装置及使用方法，能够直接安装在切割或焊接工具上，对切割或焊接操作进行辅助，保持工具角度和工具运行轨迹，有助于提高加工精度、加工直线度，从而提高加工质量。

2、第一方面，本技术实施例提供一种用于切割和焊接的辅助装置，辅助装置安装在切割或焊接的工具上，其包括：

3、主体，用于与工具连接固定；

4、调节件，包括支撑杆、角度尺和固定件，角度尺固定于主体，支撑杆的第一端用于抵靠在待切割或焊接结构表面，支撑杆的第二端通过固定件连接于角度尺，支撑杆相对于角度尺可转动，转动角度θ通过支撑杆对应在角度尺上的刻度确定；支撑杆转动停止后，支撑杆能够通过固定件固定。

5、传统切割或焊接过程，操作人员采用工具加工时，为确保加工质量，速度一般较慢，且工具采用手持方式，并不能固定，更多靠的是操作人员的经验和熟练程度，保持工具的定位同时进行加工。而本技术省去了操作人员边定位边加工的时间，也减少操作失误的情况，通过主体能够直接安装在切割或焊接工具上，通过支撑杆的支撑作用保持工具与待加工结构表面的距离始终不变，不再依赖操作人员定位，通过确定角度的支撑杆对切割或焊接操作进行辅助，保持工具角度和工具运行轨迹，有助于提高加工精度、加工直线度，从而提高加工质量通过固定件将支撑杆相对于角度尺的转动角度固定，这样也同时确定了工具相对于待加工结构表面的角度，由于固定了工具角度，在操作人员使用工具时，辅助装置能够维持自身结构，对切割或焊接操作进行辅助，保持工具角度和工具运行轨迹，从而快速进行切割或焊接，这样工具的施工角度和位置始终保持一致，有助于提高加工精度、加工直线度，从而提高加工质量。

6、在可选实施方式中，调节件还包括滑动件，滑动件固定于支撑杆的第一端，辅助装置通过滑动件能够在待切割或焊接结构表面进行滑动。

7、在可选实施方式中，滑动件包括：轮座、滑轮和轮轴，轮座固定于支撑杆的第一端，滑轮通过轮轴安装于轮座，且滑轮的滚动方向垂直于角度尺。

8、在可选实施方式中，支撑杆具有多种规格长度，通过不同规格的支撑杆调节工具与待切割或焊接结构表面之间的距离。

9、在可选实施方式中，主体包括：

10、环形底座，用于连接调节件；

11、旋转固定筒，用于套设在工具上，旋转固定筒为圆筒结构，且设在环形底座内，旋转固定筒相对于环形底座可转动，且转动后能够与环形底座相固定。

12、在可选实施方式中，主体还包括固定底座，固定底座连接于环形底座，角度尺固定于固定底座。

13、在可选实施方式中，主体还设有紧固件，环形底座通过紧固件固定于工具。

14、在可选实施方式中，调节件设有多个，多个调节件沿主体的周向连接于主体。

15、第二方面，本技术实施例提供一种用于切割和焊接的辅助装置的使用方法，其采用上述的用于切割和焊接的辅助装置，当对待加工结构进行切割或焊接时：

16、将主体连接固定于工具；

17、确定加工时需调节的角度θ，按角度θ转动支撑杆，再通过固定件将支撑杆固定于角度尺。

18、切割和焊接中，工具距离待加工结构的表面距离和角度，需精确定位，加工产生的温度才能稳定且均匀地传递至待加工结构，对于切割加工，要求所切割出的待加工结构具有符合要求的坡口，坡口的直线度、坡口面的角度必须达到待加工的精度，才能在之后的焊接中，准确地将两段待加工结构焊接固定，才能达到最终的加工精度要求，对于焊接加工也是同样的，需确保焊接轨迹沿焊缝运行，才能确保焊接效果和质量。而通过本技术的使用方法，将主体与工具固定，确保了工具与辅助装置之间的结构固定，便于利用辅助装置保持工具位置，通过调节支撑杆的角度，同时支撑杆对工具进行支撑，实现了工具的精确定位，在切割和焊接过程中，确保工具的加工位置和加工角度，从而实现高精度地加工；由于加工具有较高精度，操作人员在加工时，能够更快速地完成操作，提高切割和焊接效率，由于切割或焊接的高温会对待加工结构产生影响，如火焰切割热影响区较大，导致的结构变形也较大，由于热传递需要时间，而快速完成操作后，减小了切割和焊接的热传递区域，这样减小了对待加工结构的内部构成和性能的影响，间接也提高了加工质量。

19、在可选实施方式中，使用方法还包括：

20、通过支撑杆保持待加工处与工具之间的距离，通过支撑杆相对于角度尺的角度位置，确定滑轮沿待加工结构表面的滚动方向，保持加工时的轨迹沿直线运行。

21、由上述技术方案可知，本技术的有益效果为：

22、1、对切割或焊接操作进行辅助，保持工具角度和工具运行轨迹，有助于提高加工精度、加工直线度，从而提高加工质量通过固定件将支撑杆相对于角度尺的转动角度固定，这样也同时确定了工具相对于待加工结构表面的角度，由于固定了工具角度，在操作人员使用工具时，辅助装置能够维持自身结构，对切割或焊接操作进行辅助，保持工具角度和工具运行轨迹，从而快速进行切割或焊接，这样工具的施工角度和位置始终保持一致，有助于提高加工精度、加工直线度，从而提高加工质量。

23、2、本技术的使用方法，将主体与工具固定，确保了工具与辅助装置之间的结构固定，便于利用辅助装置保持工具位置，通过调节支撑杆的角度，同时支撑杆对工具进行支撑，实现了工具的精确定位，在切割和焊接过程中，确保工具的加工位置和加工角度，从而实现高精度地加工；由于加工具有较高精度，操作人员在加工时，能够更快速地完成操作，提高切割和焊接效率，由于切割或焊接的高温会对待加工结构产生影响，如火焰切割热影响区较大，导致的结构变形也较大，由于热传递需要时间，而快速完成操作后，减小了切割和焊接的热传递区域，这样减小了对待加工结构的内部构成和性能的影响，间接也提高了加工质量。