CN110508903A - 一种手工焊接速度检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种手工焊接速度检测装置，包括弧光捕捉机构和光电转换机构；所述弧光捕捉机构包括若干套筒组件、链条片和连接轴，所述套筒组件与链条片固定连接，所述链条片的两端与连接轴可拆卸式转动连接，且使所述套筒组件等距分布，所述套筒组件包括遮光管和设于遮光管内的光敏三极管；所述光电转换机构包括与所述光敏三极管电性连接的光电转换器。本发明携带方便，适用于不同长度、空间复杂焊缝的焊接速度测量。

Description

一种手工焊接速度检测装置
技术领域
本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种手工焊接速度检测装置。
背景技术
在手工焊接过程中，焊接线能量是影响焊接质量的主要因素，焊接线能量Q=UI/v，其中，焊接电流与焊接电压的测量较为容易，但焊接速度的测量较为困难。长期以来，大都粗略估算焊接速度，手工测量出焊缝的总长度，记录焊接时间，总长度与时间的比值即为焊接速度，但该方法较为费时、存在较大的误差。也有采用制作调制板来捕捉弧光，将光信号转化为电信号，从而计算焊接速度，但该装置仍存在较大缺陷：一是调制板长度固定，只能用于特定长度的焊接速度检测；二是调制板是刚性的，只能用于平直焊缝的速度检测；三是拆装不便，不便于携带。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种手工焊接速度检测装置，解决现有装置携带不便，只能用于特定长度、平直焊缝焊接速度检测的问题。
本发明提供了如下的技术方案：
一种手工焊接速度检测装置，包括弧光捕捉机构和光电转换机构；所述弧光捕捉机构包括若干套筒组件、链条片和连接轴，所述套筒组件与链条片固定连接，所述链条片的两端与连接轴可拆卸式转动连接，且使所述套筒组件等距分布，所述套筒组件包括遮光管和设于遮光管内的光敏三极管；所述光电转换机构包括与所述光敏三极管电性连接的光电转换器。
优选的，所述遮光管内部设有相连通的透光腔和安装腔，所述光敏三极管设于安装腔内且正对透光腔。
优选的，所述链条片包括链条片本体以及设于链条片本体两侧的台阶，所述链条片本体的中央设有第一螺钉孔，所述台阶上设有轴孔。
优选的，所述遮光管外表面设有凹平台，所述凹平台的表面为平面，且其宽度与所述链条片的宽度相同，所述凹平台内设有第二螺钉孔；所述链条片和遮光管通过螺钉穿过第一螺钉孔及第二螺钉孔形成固定连接。
优选的，所述链条片正、反交替连接，相邻两个链条片的台阶处相卡合使所有链条片位于同一平面。
优选的，所述连接轴包括轴本体以及设于轴本体两端的上端轴和下端轴，所述上端轴和下端轴的直径小于轴本体的直径，所述上端轴和下端轴分别穿过遮光管上下两侧链条片的轴孔，所述轴孔的直径小于所述轴本体的直径，所述链条片和连接轴通过轴肩挡圈实现轴向固定。
优选的，所述连接轴的底部固定连接有磁铁，所述磁铁为圆柱形。
优选的，所述光电转换器电性连接单片机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明的链条片间为转动连接，可以根据焊缝的形状转动链条片，使链条片始终与焊缝平行，进而使光敏三极管精准捕捉焊接弧光，弧光信号传递至光电转换机构后转化为表示焊接速度的脉冲信号，整形后输出即可获得焊接速度，因此适用于空间复杂焊缝的焊接速度测量；
（2）本发明中相邻链条片间可拆卸，因此能够根据焊缝的长度，加装或者拆卸链条片及套筒组件，实现不同长度焊缝的焊接速度测量，同时，拆卸后的检测装置长度短，方便携带。
附图说明
图1是弧光捕捉机构的结构示意图；
图2是套筒组件的内部结构示意图；
图3是正链条片和反链条片的位置结构示意图；
图4是遮光管的外部结构示意图；
图5是连接轴的结构示意图；
图6是套筒组件的工作原理示意图；
图7是光电转换机构的工作原理示意图；
图中标记为：1、套筒组件；2、链条片；21、正链条片；22、反链条片；23、台阶；24、第一螺钉孔；25、轴孔；3、螺钉；4、连接轴；41、轴本体；42、上端轴；43、下端轴；44、轴肩挡圈；5、磁铁；6、光敏三极管；7、遮光管；8、左弧光；9、垂直弧光；10、右弧光；11、透光腔；12、安装腔；13、凹平台；14、第二螺钉孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1-2所示，一种手工焊接速度检测装置，包括弧光捕捉机构和光电转换机构；弧光捕捉机构包括若干套筒组件1、链条片2和连接轴4，套筒组件1与链条片2固定连接，链条片2的两端与连接轴4可拆卸式转动连接，且使套筒组件1等距分布，套筒组件1包括遮光管7和设于遮光管7内的光敏三极管6；光电转换机构包括与光敏三极管6电性连接的光电转换器，光电转换器电性连接单片机。
如图3所示，链条片2包括链条片本体以及设于链条片本体两侧的台阶23，链条片本体的中央设有第一螺钉孔24，台阶23上设有轴孔25；如图4所示，遮光管7外表面设有凹平台13，凹平台13的表面为平面，且其宽度与链条片2的宽度相同，凹平台13内设有第二螺钉孔14；如图2所示，链条片2和遮光管7通过螺钉3穿过第一螺钉孔24及第二螺钉孔14形成固定连接，凹平台13的存在可使遮光管7与链条片2紧密相贴、固定牢固，两者不会发生相互转动，保证遮光管7轴线方向以及光敏三极管始终垂直于焊缝。如图1、3所示，链条片2正、反交替连接，相邻的正链条片21和反链条片22的台阶23处相卡合使所有链条片位于同一平面，提高了装置的结构稳定性。
如图1、5所示，连接轴4包括轴本体41以及设于轴本体41两端的上端轴42和下端轴43，上端轴42和下端轴43的直径小于轴本体41的直径，上端轴42和下端轴43分别穿过遮光管7上下两侧链条片2的轴孔25，轴孔25的直径小于轴本体41的直径，链条片2和连接轴4通过轴肩挡圈44实现轴向固定。连接轴4的底部固定连接有磁铁5，磁铁5为圆柱形，磁铁5的底端面吸附于待焊工件上，实现弧光捕捉机构与待焊工件之间的可靠固定，保证焊接过程中装置不发生位移。
如图2所示，遮光管7内部设有相连通的透光腔11和安装腔12，光敏三极管6设于安装腔12内且正对透光腔11；如图6所示，焊接过程中，透光腔11正对焊缝使光敏三极管6垂直于焊缝，此时光敏三极管6不能接收来自透光腔11左侧及右侧的左弧光8和右弧光10，仅能接收正对透光腔11的垂直弧光9，即遮光管7可减小散射弧光影，因此，焊接过程中，当焊枪通过遮光管7时，光敏三极管6精确捕捉到垂直入射的弧光，减小测量的误差。
本发明中套筒组件和链条片的加装方式为：首先，将链条片2卡入遮光管7的凹平台13上，以螺钉3穿过链条片2的第一螺钉孔24和遮光管7的第二螺钉孔14，将链条片2固定于遮光管7的上下两侧；然后，将连接轴4的上端轴42和下端轴43分别穿过遮光管7上下两侧链条片的轴孔25，通过轴肩挡圈44对链条片2进行轴向固定，径向无固定结构，链条片2能够以连接轴4为中心转动；最后将磁铁5以螺纹连接等方式固定于连接轴4的底部，完成套筒组件1和链条片2的加装。
本发明的使用方式为：将套筒组件1中透光腔11一侧靠近焊缝，通过转动链条片2和调节磁铁5的位置，将弧光捕捉机构平行于焊缝固定于待焊工件上，并与焊缝间保持一定距离；焊接时，光敏三极管6迅速捕捉垂直入射的弧光，并将信号传递给光电转换器，如图7所示，将弧光信号转化为表示焊接速度的脉冲信号，相邻两套筒组件的距离s已知，脉冲信号的周期记为t，焊接速度v就可以得出，即v=s/t；进一步的，单片机将每次所测的焊接速度进行存储，可以通过USB或者无线网络将将数据导入或上传至上位机，利用上位机软件进行数据的分析、统计、制作报表等后续处理，实现当前焊缝信息的焊接速度波形的实时显示和曲线的绘制，便于焊缝质量的实时监控；根据每个用户的实际需求，设计不同的数据报表并打印。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种手工焊接速度检测装置，其特征在于，包括弧光捕捉机构和光电转换机构；所述弧光捕捉机构包括若干套筒组件、链条片和连接轴，所述套筒组件与链条片固定连接，所述链条片的两端与连接轴可拆卸式转动连接，且使所述套筒组件等距分布，所述套筒组件包括遮光管和设于遮光管内的光敏三极管；所述光电转换机构包括与所述光敏三极管电性连接的光电转换器。
2.根据权利要求1所述的手工焊接速度检测装置，其特征在于，所述遮光管内部设有相连通的透光腔和安装腔，所述光敏三极管设于安装腔内且正对透光腔。
3.根据权利要求1所述的手工焊接速度检测装置，其特征在于，所述链条片包括链条片本体以及设于链条片本体两侧的台阶，所述链条片本体的中央设有第一螺钉孔，所述台阶上设有轴孔。
4.根据权利要求3所述的手工焊接速度检测装置，其特征在于，所述遮光管外表面设有凹平台，所述凹平台的表面为平面，且其宽度与所述链条片的宽度相同，所述凹平台内设有第二螺钉孔；所述链条片和遮光管通过螺钉穿过第一螺钉孔及第二螺钉孔形成固定连接。
5.根据权利要求3所述的手工焊接速度检测装置，其特征在于，所述链条片正、反交替连接，相邻两个链条片的台阶处相卡合使所有链条片位于同一平面。
6.根据权利要求3所述的手工焊接速度检测装置，其特征在于，所述连接轴包括轴本体以及设于轴本体两端的上端轴和下端轴，所述上端轴和下端轴的直径小于轴本体的直径，所述上端轴和下端轴分别穿过遮光管上下两侧链条片的轴孔，所述轴孔的直径小于所述轴本体的直径，所述链条片和连接轴通过轴肩挡圈实现轴向固定。
7.根据权利要求1所述的手工焊接速度检测装置，其特征在于，所述连接轴的底部固定连接有磁铁，所述磁铁为圆柱形。
8.根据权利要求1所述的手工焊接速度检测装置，其特征在于，所述光电转换器电性连接单片机。
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