CN111068428A - 一种自动调节风速的焊接烟尘净化装置 - Google Patents

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陈建武
许峰
孙艳秋
周书林
刘宝龙
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Abstract

一种自动调节风速的焊接烟尘净化装置，包括排风罩、距离传感器、风速传感器、吸气臂、焊接烟尘净化装置主机、风速智能控制系统；所述距离传感器安装在排风罩罩口一侧，并朝向焊点方向，焊点位置与排风罩罩口中心轴线对齐；所述风速传感器安装在气流平稳的吸气臂前段管道中心位置；所述风速智能控制系统由风机变频器、PLC可编程控制器、空气开关组成，安装在焊接烟尘净化装置主机下部；所述吸气臂连接排风罩和焊接烟尘净化装置主机，吸气臂为软管并设有支撑结构，可以自由调节排风罩位置。该净化装置可确保排风罩罩口放置在距离焊点10‑50mm的任意位置，焊点风速恒定在最佳风速不变，在烟尘及时吸除的同时不影响焊接质量。

Description

一种自动调节风速的焊接烟尘净化装置
技术领域
本发明涉及一种自动调节风速的焊接烟尘净化装置，属于焊接烟尘防护技术领域，具体涉及一种在10-50cm内可以保证焊点风速保持不变且具有良好吸尘效果的烟尘净化装置。
背景技术
焊接作业尤其是气体保护焊焊接作业广泛存在与汽车制造、轨道交通制造、船舶制造等生产企业，随着我国制造业的快速发展，焊接作业也随之与日俱增。但焊接作业普遍存在电焊烟尘浓度超标现象，尤其是密集焊接作业场所电焊烟尘浓度超标更为严重，严重影响劳动者的职业健康。
焊接时常用烟尘净化装置捕集电焊烟尘，降低作业环境烟尘浓度，但焊点风速并不是越大越好，尤其是使用二氧化碳等气体保护焊焊接时，风速过大虽可捕集焊接烟尘，但二氧化碳保护气体也被吸走了，从而导致焊点出现气孔，影响焊接质量；焊点风速过小，虽可保障焊接质量，但不能有效捕集电焊烟尘，导致焊接烟尘浓度超标，因此确保焊点适宜的控制风速，即可确保焊接质量，又可最大限度的捕集焊接烟尘。目前焊接烟尘净化装置的风量是恒定不变的，净化装置的烟尘捕集排风罩由操作人员人工确定和移动，当罩口距离焊点太近时，虽可捕集电焊烟尘但影响焊接质量，距离太远时，虽可保证焊接质量，但烟尘捕集效果差。
CN104941370A公开了焊接烟尘净化装置，所述的焊接烟尘净化装置包含若干个烟气罩，每个烟气罩通过输气管连接抽气装置，烟气罩内设有阻燃过滤层，抽气装置内依次设有粗尘过滤层、吸气泵，吸气泵上设有消声装置，所述抽气装置通过连接管连接净化池，净化池依次包括雾化室、负离子净化室、活性炭除味室，雾化室上端设有喷雾器，活性炭除味室上端设有排气管。
CN108941142A公开了一种焊接烟尘净化装置，包括吸尘装置和支撑装置，所述吸尘装置包括集尘箱、连接法兰、吸烟臂、集烟罩、行走轮、集尘抽屉、集气箱、过滤管道和滤芯；所述支撑装置包括支撑杆、横杆、连接杆、连接环、电机、主动链轮、从动链轮、同步链条、滑杆、滑块和连接块。
CN208018357U公开了一种焊接烟尘净化装置，包括引风管、水洗箱、过滤网板、底板、风机、活性炭过滤层、中效过滤层、初效过滤层和净化箱，所述底板的底部固定安装便于移动的万向轮，净化箱和水洗箱均固定安装在底板的顶部，且净化箱位于水洗箱的左侧，净化箱的左侧外壁上固定安装控制器，净化箱的顶部开口，顶盖固定安装在净化箱的顶部开口处，净化箱的内部固定安装分流板，且分流板位于净化箱的上口处，分流板上开设若干个分流通孔，底托网板固定安装在净化箱内且靠近底部位置。
CN204502701U公开了一种焊接烟尘净化装置，吸尘罩的出风口与壳体的进风口连通，壳体内设置有过滤装置，过滤装置将壳体内部分隔为前后两个腔室，分别为过滤室和沉降室且过滤室位于靠近阻火器的一侧，与沉降室相对应的壳体的顶板上开设有出风口，风机的进风口与壳体的出风口连通，在沉降室内増设除尘袋，除尘袋的开口端与壳体的出风口连通。
CN204093247U公开了一种移动式焊接烟尘净化装置，包括烟尘进口和箱体，所述的箱体的底部四角设置有轮子，所述的箱体内部依次设置有通过管道相连接的粗过滤装置、旋风除尘器、精过滤装置和风机，所述的烟尘进口通过伸缩臂与粗过滤装置的进口相连通。
CN204093247U公开了一种自动跟踪式焊接烟尘净化装置，包括一个过滤装置和两个热成像仪，箱体上设置有风管，风管包括有集风口，集风口设置在箱体一侧，箱体的下侧设置有四个滚轮和四个电动机，热成像仪固定设置在与集风口同侧的箱体上，两个热成像仪的镜头的轴线呈小于或等于90度的夹角，箱体中设置有控制器，热成像仪的信号输出端、电动机的转速传感器和电动机的控制端均各自通过导线与控制器连接。
发明内容
为解决上述技术不足之处，本发明提供一种自动调节风速的焊接烟尘净化装置，通过风速智能控制装置，实现罩口与焊点间距在10-50mm的距离范围内无论罩口如何移动，焊点风速保持不变的净化装置。具体而言，本净化装置在吸气臂上设置距离传感器和风速传感器，净化装置上设置风速智能控制系统，使罩口距离焊点10-50mm的范围内，无论罩口距离焊点多远，焊点风速保持不变，实现在确保焊接质量的情况下，最大限度的捕集焊接烟尘，避免由于焊接操作者罩口位置放置不当导致的影响焊接质量或焊接烟尘不能有效除去的技术难题。此外，本发明所示净化装置设置风机变频器和PLC可编程控制器，实现风机风量随罩口与焊点间距的变化的作用。
本发明的一个方面，公开了一种自动调节风速的焊接烟尘净化装置，包括排风罩、距离传感器、风速传感器、吸气臂、焊接烟尘净化装置主机、风速智能控制系统；所述距离传感器安装在排风罩罩口一侧，并朝向焊点方向，焊点位置与排风罩罩口中心轴线对齐；所述风速传感器安装在气流平稳的吸气臂前段管道中心位置；所述风速智能控制系统由风机变频器、PLC可编程控制器、空气开关组成，安装在焊接烟尘净化装置主机下部；所述吸气臂连接排风罩和焊接烟尘净化装置主机，吸气臂为软管并设有支撑结构，可以自由调节排风罩位置。
优选的，所述距离传感器为激光距离传感器，传感器的光束出口与排风罩罩口平齐，光束与罩口中心轴线平行，用于探测罩口至焊点之间的距离。
优选的，所述风速传感器为热电式风速传感器，风速传感器头为风速矢量传感器，风速传感器安装于吸气臂气流平稳管道的内部中心位置，传感器测量方向与气流方向相同，用于探测吸气臂管道内风速。
优选的，所述风速智能控制系统包括风机变频器、PLC可编程控制器和空气开关。根据探测的罩口至焊点间距和吸气臂管道内风速，通过内嵌在PLC可编程控制器的控制程序，改变风机变频器的赫兹数，进而调整风机的风量，确保罩口与焊点间距在10-50mm内时，无论该间距如何变化，焊点风速为设定的最佳控制风速，保持不变。焊点处的风速为0.2-0.6m/s，优选风速为0.3-0.5m/s。
优选的，所述焊接烟尘净化装置主机包括主机外壳、滤筒和风机，风机为变频风机，滤筒下方设置集尘仓。
本发明的技术效果：通过设置了距离传感器、风速传感器，利用内嵌在PLC可编程控制器的控制程序，通过距离传感器探测的罩口与焊接之间距离、风速传感器探测的吸气臂管道内风速，调整风机变频器的赫兹数，进而调整风机风量，实现罩口与焊点间距在10-50mm的范围内，无论该间距如何变化，焊点风速保持不变。该装置通过自动调节风速，既保证了良好的焊接质量，有兼顾了焊接施工人员的身体健康，且装置简单可靠，结构简单，适合大规模推广使用。
附图说明
图1本发明所述一种自动调节风速的焊接烟尘净化装置结构图；
图2距离传感器和风速传感器安装结构图。
其中：1排风罩、1-1距离传感器、1-2风速传感器、2吸气臂、3焊接烟尘净化装置主机、4风速智能控制系统。
具体实施方式
为了清楚说明本发明的技术特点，下面结合具体的实施方式，对本发明进行详细阐述，以下实施例并不限定本发明的保护范围。
实施例1
一种自动调节风速的焊接烟尘净化装置，由排风罩(1)、吸气臂(2)、焊接烟尘净化装置主机(3)、风速智能控制系统(4)构成。排风罩(1)上设置距离传感器(1-1)和风速传感器(1-2)。风速智能控制系统(4)由风机变频器、PLC可编程控制器和空气开关组成。
本烟尘净化装置使用时，通过离传感器(1-1)和风速传感器(1-2)探测排风罩(1)与焊点平面的距离和吸气臂(2)内部的风速，将探测得到的信号传输至风速智能控制系统(4)，风速智能控制系统(4)通过与预先设定的控制风速值相比较，自动控制焊接烟尘净化装置主机(3)调节风量，使得焊点风速达到设定风速值，从而满足在不影响焊接质量的前提下，尽可能排除焊接烟尘的目的。
以上实施例是本发明的举例性说明，而不是对本发明保护范围的限定。基于所描述的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他技术方案，都属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种自动调节风速的焊接烟尘净化装置，包括排风罩、距离传感器、风速传感器、吸气臂、焊接烟尘净化装置主机、风速智能控制系统；所述距离传感器安装在排风罩罩口一侧，并朝向焊点方向，焊点位置与排风罩罩口中心轴线对齐；所述风速传感器安装在气流平稳的吸气臂前段管道中心位置；所述风速智能控制系统由风机变频器、PLC可编程控制器、空气开关组成，安装在焊接烟尘净化装置主机下部；所述吸气臂连接排风罩和焊接烟尘净化装置主机，吸气臂为软管并设有支撑结构，可以自由调节排风罩位置。
2.根据权利要求1所述装置，其特征在于传感器的光束出口与排风罩罩口平齐，光束与罩口中心轴线平行，用于探测罩口至焊点之间的距离。
3.根据权利要求1所述装置，所述风速传感器为风速矢量传感器，风速传感器安装于吸气臂气流平稳管道的内部中心位置，探头测量方向与气流方向相同，用于探测吸气臂管道内风速。
4.根据权利要求1所述装置，其特征在于PLC可编程控制器和空气开关；根据探测的罩口至焊点间距和吸气臂管道内风速，通过内嵌在PLC可编程控制器的控制程序，改变风机变频器的赫兹数，进而调整风机的风量，确保罩口与焊点间距在10-50mm内时，无论该间距如何变化，焊点风速为设定的最佳控制风速，保持不变。
5.根据权利要求1所述装置，其特征在于焊接烟尘净化装置主机包括主机外壳、滤筒和风机，风机为变频风机，滤筒下方设置集尘仓。
6.根据权利要求1所述装置，其特征在于吸气臂为有一定硬度的软管并设有支撑结构，可以自由调节排风罩位置。
7.根据权利要求1所述装置，其特征在于焊点处的风速为0.2-0.6m/s，优选风速为0.3-0.5m/s。
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