摘要：当前焊工操作架因存在套筒较多，装夹、打磨工件不便，长、短距离移动困难，旋转稳定性差等一系列问题，给焊工实训教学以及技能练习、比赛带来较多不便。为更好的改善焊工实训教学以及技能练习条件，本文设计与制作了一种新型焊工技能训练操作架，经实践验证，取得良好的焊工实训教学与技能练习效果，在推广应用中，深受我省同行中、高职院校焊接师生的一致好评。本文研究的该新型焊工操作架已向国家知识产权局申请实用性发明专利，目前，正在公示中。
关键词：可倾斜平口钳； 刹车滚轮； 中间支撑架； 旋转支撑； 座杆连接片；
1. 研究背景与意义
目前，焊接项目的技能教学与训练中，焊工所使用的焊接装置（焊工操作架）存在许多突出问题[1][2],主要问题如下：1.1装夹、打磨钢板、钢管时，不方便，灵活性差；1.2工件夹好后，装配间歇较大，旋转平稳性差；1.3套筒较多，装夹、拆卸较为繁琐，不能实现一次装夹，板板、管板以及管管的任意空间位置的焊接。1.4短距离、长距离移动不太方便。不仅如此，我们还在中国知网、中国专利网上进行检索，发现上述所涉及的问题，并没有得到很好的解决[3][4].因而，设计并制作一种新型的焊工技能训练操作架，对降低焊工劳动强度，改善焊工技能训练操作环境，提高焊工焊接技能训练效率，具有重大意义。
2. 结构设计
结合研究背景，确定本文焊工操作架结构主要由：底座、立杆、支撑架，旋转支撑，可旋转平口钳这些部分组成。进而绘制设计草图，如图2-1所示：
图2-1操作架设计草图
1-底座2-立杆3-中间支撑架4-旋转支撑5-可倾斜平口钳6-螺栓扳手7-座杆连接片8-刹车滚轮
3. 新型操作架的制作
根据设计草图，制取相应的零部件，然后对所有零部件进行组装，得到操作架原型。紧接着，对其进行简单调试，整体性能基本达到设计要求，但还存在一些突出问题。主要有：3.1中间支撑架绕着立杆转动有些困难，用不上力；3.2中间支撑架与立杆、旋转支撑相对转动阻力较大；3.3整个操作架底座在工作中存在微小幅度晃动现象。经过整改后的焊工操作架实物图如图3-1所示：
图3-1改进后的新型焊工操作架实物图
改进后，经过约一个学期的教学实践使用，不断对反馈信息进行修改，使得该新型焊工操作架结构与功能更为完善，为进一步扩大其使用范围，更好的向同行学校或外界培训机构进行推广，我们还对该新型焊工操作架进行相关性能的测试。
4. 操作架相关性能测试
4.1 安全性测试。
本文中的安全性主要指：焊工操作架在使用过程中是否发生倾斜翻倒以及锁紧机构因锁紧力不足导致整体焊件坠落砸伤焊工。测试方法为4倍静载荷测试和2倍动载荷测试。测试结果表明：合格。
4.2 功能性测试。
此处功能性指：焊工操作架必须要满足焊工技能训练的要求，实现板板、管板、管管等各种焊接位置的操作。测试的焊接位置有：板板对接焊缝的平、立、横、仰位置，管管（板）对接水平固定、垂直固定、斜45°位置的焊缝焊接。测试结果：合格。
4.3 稳定性测试。
本文操作架稳定性指：焊接操作中，焊缝的位置变化不能超过一定的角度，焊缝位置变化须保持在一定角度范围内的特性。测试结果为：合格。
4.4 便捷性测试。
此处便捷性指：操作架是否容易使用，是否可以快速拆装和移动。测试结果显示：该新型焊工操作架与当前焊工操作架相比，便捷性明显，优势突出。
4.5 工艺性测试。
此处工艺性指的是：设计制作的焊工操作架应便于制造、安装和操作；便于维修和更换易损件。从制作的实物（图3-1）来看，本文设计与制作的这一新型焊工操作架具有良好的工艺性。
4.6 制作成本对比试验。
试验表明：本文设计与制作的焊工操作架制作成本优势明显，而且结构简单，安全可靠、操作容易，同时还便捷实用，工艺性能良好。在应用和推广方面，应该具有很大的市场前景。
5. 结论与展望
本文成功设计并制作一种新型焊工操作架，该操作架很好的解决了当前焊工操作架使用过程中存在的突出问题，经测试，各项性能指标优异，与当前其它焊工操作架相比，更具有创新性。实践中，取得良好的焊工实训教学与技能练习效果，在推广应用中，深受我省同行中、高职院校焊接师生的一致好评，从而达到改善焊工操作环境，提高焊工技能训练效率的目的。
参考文献
[1]熊腊森。焊接工程基础[M].第一版。北京：机械工业出版社，2002:1-2.
[2] 江苏省职业学校技能大赛组委会。焊接技术项目技术文件[Z].2018-12-22.
[3]毛允娴，高粤明。新型焊工培训专用焊接操作架的设计[J].机械工人，2006,06（09）：41~44.
[4]陈余辉。一种焊工考试操作架[P].中国专利：CN202507014U,2012-10-31.
