CN110125519B - 便携式埋弧焊焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种便携式埋弧焊焊接装置，包括埋弧焊主机、埋弧焊小车和控制器，埋弧焊主机和埋弧焊小车分别与控制器电连接，控制器包括主控制箱，固定于埋弧焊小车的车架上，用于控制埋弧焊主机进行电压和电流输出及埋弧焊小车移动和送料；以及手持操作盒，可拆卸连接于主控制箱上，并与主控制箱电连接。本发明采用了可拆分式的控制器，在特殊的工况下，操作人员可以通过将手持操作盒从主控制箱上拆卸下来，并且抓握在手上对埋弧焊主机和埋弧焊小车进行操控，从而避免了弯腰、蹲跪或者登高等动作，有效地解决了在特殊工况下操作人员难以对控制器进行操作的技术问题，降低了操作人员的劳动强度，提高了埋弧焊焊接装置的适用性和操作灵活性。

Description

便携式埋弧焊焊接装置

技术领域

本发明属于焊接装置技术领域，更具体地说，是涉及一种便携式埋弧焊焊接装置。

背景技术

埋弧焊焊接装置是一种利用电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的焊接机器，其具有焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点，是压力容器、管段制造、箱型梁柱钢结构等制作中的主要焊接机器之一。

目前，市场上的埋弧焊焊接装置一般包括两大部分：埋弧焊主机和埋弧焊小车，其中，埋弧焊小车上设置有控制器，该控制器用于控制埋弧焊主机电压和电流输出、埋弧焊小车移动、送丝等动作。然而由于埋弧焊小车的体积较小，并且焊接的工况各不相同，在位置较低的工况下，操作人员需要弯腰或者蹲跪才能对控制器进行操作，而在位置较高的工况下，操作人员往往需要借助工具登高才能对控制器进行操作，导致操作人员对埋弧焊主机和埋弧焊小车操控十分不便，增加了操作人员的劳动强度，影响了生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便携式埋弧焊焊接装置，包括但不限于解决在特殊工况下操作人员难以对控制器进行操作的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种便携式埋弧焊焊接装置，包括埋弧焊主机、埋弧焊小车和控制器，所述埋弧焊主机和所述埋弧焊小车分别与所述控制器电连接，所述控制器包括：

主控制箱，固定于所述埋弧焊小车的车架上，用于控制所述埋弧焊主机进行电压和电流输出及所述埋弧焊小车移动和送料；以及

手持操作盒，可拆卸连接于所述主控制箱上，并与所述主控制箱电连接。

进一步地，所述主控制箱包括：

箱体，与所述车架紧固连接；以及

第一控制电路板，固定于所述箱体的内腔内，所述第一控制电路板上设置有第一RS485接口，所述第一RS485接口露出于所述箱体外；

所述手持操作盒包括：

盒体，与所述箱体磁性连接；以及

第二控制电路板，固定于所述盒体的内腔内，所述第二控制电路板上设置有第二RS485接口，所述第二RS485接口露出于所述盒体外。

进一步地，所述箱体上设置有用于限定所述盒体位置的限位件。

进一步地，所述主控制箱还包括：

防护罩，围设于所述箱体的边缘上。

进一步地，所述手持操作盒还包括：

把手，固定于所述盒体的侧壁上。

进一步地，所述埋弧焊主机包括：

机箱，

散热器，固定于所述机箱的内腔内；

隔板，固定于所述机箱的内腔内，并位于所述散热器的顶侧；

驱动电路板，固定于所述隔板的顶面上；以及

IGBT模块，固定于所述散热器的导热面上，并靠近于所述隔板，且与所述驱动电路板电连接。

进一步地，所述埋弧焊主机还包括：

快恢复二极管组，固定于所述散热器的导热面上，并位于所述IGBT模块的底侧，所述快恢复二极管组包括至少三个快恢复二极管和两连接件，至少三个所述快恢复二极管通过两所述连接件并联。

进一步地，所述埋弧焊主机还包括：

主变压器，固定于所述机箱的内腔内，并通过四根电缆与两所述连接件连接。

进一步地，所述埋弧焊主机包括两散热器、两IGBT模块、两快恢复二极管组、两主变压器和抽风机，所述两散热器、两IGBT模块、两快恢复二极管组和两主变压器分别呈对称分布，所述主变压器位于所述散热器的前侧，所述抽风机固定于所述机箱的内腔内，并位于所述散热器的后侧。

进一步地，所述埋弧焊小车还包括焊接机构、送料机构和行走机构，所述焊接机构、所述送料机构和所述行走机构分别设置于所述车架上，并与所述控制器电连接，所述焊接机构与所述送料机构连通。

本发明提供的便携式埋弧焊焊接装置的有益效果在于：采用了可拆分式的控制器，在特殊的工况下，操作人员可以通过将手持操作盒从主控制箱上拆卸下来，并且抓握在手上对埋弧焊主机和埋弧焊小车进行操控，从而避免了弯腰、蹲跪或者登高等动作，有效地解决了在特殊工况下操作人员难以对控制器进行操作的技术问题，降低了操作人员的劳动强度，提高了埋弧焊焊接装置的适用性和操作灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的便携式埋弧焊焊接装置的立体示意图；

图2为本发明实施例提供的便携式埋弧焊焊接装置中控制器的工作状态示意图；

图3为本发明实施例提供的控制器中手持操作盒的后侧透视示意图；

图4为本发明实施例提供的便携式埋弧焊焊接装置中埋弧焊主机的内部结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1—便携式埋弧焊焊接装置、10—埋弧焊主机、20—埋弧焊小车、30—控制器、11—机箱、12—散热器、13—隔板、14—驱动电路板、15—IGBT模块、16—快恢复二极管、17—主变压器、18—电抗器、19—抽风机、21—车架、22—焊接机构、23—送料机构、24—行走机构、31—主控制箱、32—手持操作盒、111—第一输出端、112—第二输出端、113—进风口、114—出风口、120—导热面、161—快恢复二极管、162—连接件、311—箱体、312—第一RS485接口、313—限位件、314—防护罩、321—盒体、322—第二RS485接口、323—磁铁、324—把手。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1和图2，现对本发明提供的便携式埋弧焊焊接装置进行说明。该便携式埋弧焊焊接装置1包括埋弧焊主机10、埋弧焊小车20和控制器30，其中，埋弧焊主机10和埋弧焊小车20分别与控制器30电连接，即埋弧焊主机10和埋弧焊小车20分别通过控制线缆和电缆与控制器30连接，控制器30包括主控制箱31和手持操作盒32，该主控制箱31固定在埋弧焊小车20的车架21上，用于控制埋弧焊主机10进行电压和电流输出，以及控制埋弧焊小车20移动和送料，该手持操作盒32可拆卸地连接在主控制箱31上，并且与主控制箱31电连接，即手持操作盒32既可以固定在主控制箱31上，又可以从主控制箱31上拆卸下来供操作人员手持，手持操作盒32通过控制线缆与主控制箱31连接。

可以理解的是，连接主控制箱31和手持操作盒32的控制线缆的长度可以根据具体的工况要求选择，手持操作盒32上具有操作界面。使用时，埋弧焊主机10先与市电连接，并且通过主控制箱31向埋弧焊小车20提供能量，接着操作人员会根据具体的工况要求，通过手持操作盒32的操作界面上的按钮或者操纵杆调节埋弧焊主机10输出的焊接电压和电流，以及调节埋弧焊小车20行走和焊接时输送焊剂、焊丝的速度。

本发明提供的便携式埋弧焊焊接装置1，采用了可拆分式的控制器30，在特殊的工况下，操作人员可以通过将手持操作盒32从主控制箱31上拆卸下来，并且抓握在手上对埋弧焊主机10和埋弧焊小车20进行操控，从而避免了弯腰、蹲跪或者登高等动作，有效地解决了在特殊工况下操作人员难以对控制器进行操作的技术问题，降低了操作人员的劳动强度，提高了埋弧焊焊接装置的适用性和操作灵活性。

进一步地，请参阅图2和图3，作为本发明提供的便携式埋弧焊焊接装置的一种具体实施方式，主控制箱31包括箱体311和第一控制电路板(未图示)，手持操作盒32包括盒体321和第二控制电路板(未图示)，其中，箱体311与车架21紧固连接，第一控制电路板固定在箱体311的内腔内，并且在第一控制电路板上设置有第一RS485接口312，该第一RS485接口312露出在箱体311外，即第一RS485接口312的一端与第一控制电路板连接，第一RS485接口312的另一端从箱体311的内腔伸出箱体311的外侧；盒体321与箱体311磁性连接，第二控制电路板固定在盒体321的内腔内，并且在第二控制电路板上设置有第二RS485接口322，该第二RS485接口322露出在盒体321外，即第二RS485接口322的一端与第二控制电路板连接，第二RS485接口322的另一端从盒体321的内腔伸出盒体321的外侧。具体地，“RS485”又名TIA-485-A,ANSI/TIA/EIA-485或者TIA/EIA-485，是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号，第一RS485接口312通过相适配的控制线缆与第二RS485接口322连接，使得主控制箱31与手持操作盒32之间通信距离可以达到100米及以上，有利于满足埋弧焊各种焊接工况的要求；箱体311可以采用铁磁性材料制成，或者在箱体311正面的内侧设置铁磁性材料，此处箱体311的背面与车架21紧固连接，同时，在盒体321的正面上设置有操作界面，而在盒体321背面的内侧设置有磁铁323，盒体321通过磁铁323吸附在箱体311的正面上，这样便于手持操作盒32与主控制箱31固定和拆卸，拓展了控制器30的适用工况。

进一步地，请参阅图2，作为本发明提供的便携式埋弧焊焊接装置的一种具体实施方式，在箱体311上设置有用于限定盒体321位置的限位件313。具体地，该限位件313从箱体311的正面向外突起，可以顶靠在盒体321底侧的边缘上，有效地防止盒体321吸附在箱体311的正面上时，因自重或者振动的作用导致滑落并且与箱体311分离，确保了盒体321与箱体311磁性连接的可靠性；此处，盒体321呈长方体形，在箱体311的正面凸设有两个限位件313，限位件313呈“L”形，采用橡胶材料制成，具有一定的弹性，当盒体321吸附在箱体311的正面上时，两个限位件313顶靠在盒体321底侧的两个角部上，这样既能够起到很好的缓冲减振作用，又可以在对盒体321限位的同时避让开第二RS485接口322，有利于第二RS485接口322与控制线缆连接。

进一步地，请参阅图2，作为本发明提供的便携式埋弧焊焊接装置的一种具体实施方式，主控制箱31还包括防护罩314，该防护罩314围设在箱体311的边缘上。具体地，防护罩314围设在箱体311顶侧、左侧和右侧的边缘上，当盒体321吸附在箱体311的正面上时，防护罩314遮挡在手持操作盒32的顶侧、左侧和右侧，可以有效地遮挡周围环境的强光，降低了周围环境的强光对操作人员观看操作界面上显示屏的影响，并且防止外物意外刮碰到手持操作盒32，确保了手持操作盒32的使用安全。

进一步地，请参阅图2和图3，作为本发明提供的便携式埋弧焊焊接装置的一种具体实施方式，手持操作盒32还包括把手324，该把手324固定在盒体321的侧壁上。具体地，把手324可以采用硬质材料制成，并且与盒体321一体成型，也可以采用软质材料制成，如：织带或者皮革等，通过穿设或者螺钉紧固等方式连接在盒体321的侧壁上；此处手持操作盒32优选包括两个把手324，两个把手324分别固定在盒体321的左、右两侧壁上，有利于适应不同使用习惯(左手或者右手握持)的操作人员使用，提高了手持操作盒32使用的便捷性。

进一步地，请参阅图4，作为本发明提供的便携式埋弧焊焊接装置的一种具体实施方式，埋弧焊主机10包括机箱11、散热器12、隔板13、驱动电路板14和IGBT模块15，其中，散热器12固定在机箱11的内腔内，隔板13固定在机箱11的内腔内，并且隔板13位于散热器12的顶侧，驱动电路板14固定在隔板13的顶面上，IGBT模块15固定在散热器12的导热面120上，并且IGBT模块15靠近隔板13设置，与驱动电路板14电连接。具体地，隔板13设置在散热器12和驱动电路板14之间，可以有效地阻隔由散热器12传导的热量传导给驱动电路板14，确保了驱动电路板14不受高温影响保持正常运行效率；IGBT模块15是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成，具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点，但是其容易受到系统内部以及周围环境的强电元件造成的电磁干扰，因此此处将IGBT模块15设置在靠近隔板13位置，进而缩短连接IGBT模块15和驱动电路板14的电缆的走线行程，能够有效地提升IGBT模块15抗电磁干扰的效果。

进一步地，请参阅图1和图4，作为本发明提供的便携式埋弧焊焊接装置的一种具体实施方式，埋弧焊主机10还包括快恢复二极管组16，该快恢复二极管组16固定在散热器12的导热面120上，并且快恢复二极管组16位于IGBT模块15的底侧，此处，快恢复二极管组16包括至少三个快恢复二极管161和两个连接件162，其中，至少三个快恢复二极管161通过两个连接件162并联。具体地，至少三个快恢复二极管161间隔地排列在导热面120上，每个快恢复二极管161包括一个阴极和两个阳极，其中，该阴极与导热面120接触，并且通过散热器12连接电缆与第一输出端111导通，两个阳极分别为第一阳极和第二阳极，所有快恢复二极管161的第一阳极与其中一个连接件162连接，所有快恢复二极管161的第二阳极与另一个连接件162连接，然后所有快恢复二极管161再通过两个连接件162分别连接电缆将流经的电流导出，由于所有快恢复二极管161被两个连接件162并联在一起，因此通过快恢复二极管组16的电流会均匀地流经各个快恢复二极管161，防止了通过各个快恢复二极管161的电流之间出现差值，进而提高了整个埋弧焊主机10的耐压强度。

进一步地，请参阅图1和图4，作为本发明提供的便携式埋弧焊焊接装置的一种具体实施方式，埋弧焊主机10还包括主变压器17，该主变压器17固定在机箱11的内腔内，并且通过四根电缆与两个连接件162连接。具体地，埋弧焊主机10还包括电抗器18，主变压器17通过电缆与快恢复二极管组16和电抗器18连接，其中，主变压器17通过四根电缆与快恢复二极管组16连接，即四根电缆的一端与主变压器17连接，四根电缆中的两根电缆的另一端与其中一个连接件162连接，四根电缆中的另外两根电缆的另一端与另外一个连接件162连接，这样可以很好地兼顾电缆的布置数量和电缆的线径，使得机箱11内部的布线更加整洁，整个埋弧焊主机10的生产成本更低。另外，主变压器17通过电抗器18与第二输出端112连接，使得埋弧焊主机10可以通过第一输出端111和第二输出端112与主控制箱31实现电连接。目前传统的连接方式是：每个快恢复二极管161需要通过两根电缆与主变压器17连接，一般三个快恢复二极管161就需要六根电缆，这样在有限的机箱11的内腔空间内难以达到整洁布局的目的；如果只通过两根电缆连接主变压器17和两个连接件162，那么每根电缆的线径必然需要增大，这样会导致电缆的绕制难度增大，并且提高了电缆的生产成本。

进一步地，请参阅图1和图4，作为本发明提供的便携式埋弧焊焊接装置的一种具体实施方式，埋弧焊主机10包括两个散热器12、两个IGBT模块15、两个快恢复二极管组16、两个主变压器17和一个抽风机19，其中，两个散热器12、两个IGBT模块15、两个快恢复二极管组16和两个主变压器17分别呈对称分布，这样使用较低功率的两个散热器12、两个IGBT模块15、两个快恢复二极管组16和两个主变压器17取代较高功率的一个散热器12、一个IGBT模块15、一个快恢复二极管组16和一个主变压器17，既能够实现同样功率的输出，又可以降低器件采购的难度和成本；此处主变压器17位于散热器12的前侧，抽风机19固定在机箱11的内腔内，并且抽风机19位于散热器12的后侧。具体地，主变压器17与散热器12一一对应，主变压器17固定在对应的散热器12的前侧，抽风机19固定在两个散热器12的对称轴上，在机箱11的前侧机盖、左侧机盖和右侧机盖上分别开设有供空气流入机箱11内腔的进风口113，并且在机箱11的后侧机盖上开设有供空气流出机箱11内腔的出风口114，主变压器17和电抗器18靠近机箱11的前侧机盖，两个散热器12分别靠近机箱11的左侧机盖和右侧机盖，抽风机19靠近机箱11的后侧机盖；当抽风机19运行时，空气从进风口113流入机箱11的内腔内，经过主变压器17、电抗器18、散热器12和抽风机19后，从出风口114将主变压器17、电抗器18、IGBT模块15和快恢复二极管组16产生的热量导出，这样可以提高埋弧焊主机10的散热效率，确保了埋弧焊主机10正常运行。

进一步地，请参阅图1，作为本发明提供的便携式埋弧焊焊接装置的一种具体实施方式，埋弧焊小车20还包括焊接机构22、送料机构23和行走机构24，其中，焊接机构22、送料机构23和行走机构24分别设置在车架21上，并且焊接机构22、送料机构23和行走机构24分别与控制器30电连接，焊接机构22与送料机构23连通。具体地，行走机构24设置在车架21的底部，用于驱使车架21移动，焊接机构22包括导电板、焊剂漏斗和指针等，该导电板与主控制箱31电连接，用于产生电弧熔化焊剂和焊丝，送料机构23包括焊丝盘、焊剂过滤斗和送丝组件等，该送丝组件与主控制箱31电连接，用于向焊接机构22输送焊剂和焊丝。

以上仅为本发明的可选实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (6)

1.便携式埋弧焊焊接装置，包括埋弧焊主机、埋弧焊小车和控制器，所述埋弧焊主机和所述埋弧焊小车分别与所述控制器电连接，其特征在于，所述控制器包括：

主控制箱，固定于所述埋弧焊小车的车架上，用于控制所述埋弧焊主机进行电压和电流输出及所述埋弧焊小车移动和送料；以及

手持操作盒，可拆卸连接于所述主控制箱上，并与所述主控制箱电连接；

所述埋弧焊主机包括：

机箱，

两散热器，固定于所述机箱的内腔内，所述两散热器呈对称分布；

隔板，固定于所述机箱的内腔内，并位于所述散热器的顶侧；

驱动电路板，固定于所述隔板的顶面上；以及

两IGBT模块，固定于所述散热器的导热面上，并靠近于所述隔板，且与所述驱动电路板电连接，所述两IGBT模块呈对称分布；

两快恢复二极管组，固定于所述散热器的导热面上，并位于所述IGBT模块的底侧，所述快恢复二极管组包括至少三个快恢复二极管和两连接件，至少三个所述快恢复二极管通过两所述连接件并联，所述两快恢复二极管组呈对称分布；

两主变压器，固定于所述机箱的内腔内，并通过四根电缆与两所述连接件连接，所述两主变压器呈对称分布，所述主变压器位于所述散热器的前侧；

抽风机，所述抽风机固定于所述机箱的内腔内，并位于所述散热器的后侧。

2.如权利要求1所述的便携式埋弧焊焊接装置，其特征在于，所述主控制箱包括：

箱体，与所述车架紧固连接；以及

第一控制电路板，固定于所述箱体的内腔内，所述第一控制电路板上设置有第一RS485接口，所述第一RS485接口露出于所述箱体外；

所述手持操作盒包括：

盒体，与所述箱体磁性连接；以及

第二控制电路板，固定于所述盒体的内腔内，所述第二控制电路板上设置有第二RS485接口，所述第二RS485接口露出于所述盒体外。

3.如权利要求2所述的便携式埋弧焊焊接装置，其特征在于，所述箱体上设置有用于限定所述盒体位置的限位件。

4.如权利要求3所述的便携式埋弧焊焊接装置，其特征在于，所述主控制箱还包括：

防护罩，围设于所述箱体的边缘上。

5.如权利要求2所述的便携式埋弧焊焊接装置，其特征在于，所述手持操作盒还包括：

把手，固定于所述盒体的侧壁上。

6.如权利要求1所述的便携式埋弧焊焊接装置，其特征在于，所述埋弧焊小车还包括焊接机构、送料机构和行走机构，所述焊接机构、所述送料机构和所述行走机构分别设置于所述车架上，并与所述控制器电连接，所述焊接机构与所述送料机构连通。