CN112894068A - 一种具有保护作用的氩弧焊机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有保护作用的氩弧焊机，包括降低冷却水管周围冷凝水增加电子设备风险的保护罩；保护罩固定安装在弧焊机外壳的内部下方，所述保护罩是由阻燃塑料成型成的矩形筒状结构，矩形筒状结构用于将弧焊机外壳内的出水管、回水管和出气管与电气系统分割在两个相互独立的空间内。本发明在结构方面通过隔绝冷却系统与电气系统，以杜绝因为较冷的管道上凝结水汽对电气系统的干扰，以提高电气系统的使用寿命；同时通过设置定向气流通道增强设备的散热效果。

Description

一种具有保护作用的氩弧焊机

技术领域

本发明涉及氩弧焊机，具体是一种具有保护作用的氩弧焊机。

背景技术

氩弧焊机在工业领域使用广泛，尤其是不锈钢焊接；氩弧焊机包括机体和焊接手柄，两者一般分离，氩弧焊机是通过输出电流到活性钨作不熔化的电极处，然后采用高压击穿的起弧方式。使用过程中钨极位置具有惰性气体以保护弧焊，惰性气体为氩气。

目前氩弧焊接主要包括定点使用的设备和移动户外使用的设备，其中定点使用的设为能够接入冷却水实现冷却，从而可以持久的工作；而户外使用的设备为了移动方便，一般不具有冷却设备，所以无法持续性的进行工作；同时由于气体和冷却水都是集成在氩弧焊机的内部，所以相对于内部的高温容易在管道表面凝结水汽，这些水汽有较大可能会二次被蒸发上升到电气部分，存在较大隐患，最容易造成元器件老化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有保护作用的氩弧焊机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有保护作用的氩弧焊机，包括降低冷却水管周围冷凝水增加电子设备风险的保护罩；保护罩固定安装在弧焊机外壳的内部下方，所述保护罩是由阻燃塑料成型成的矩形筒状结构，矩形筒状结构用于将弧焊机外壳内的出水管、回水管和出气管与电气系统分割在两个相互独立的空间内。

作为本发明进一步的方案：所述保护罩上还设置有导气散热结构，导气散热结构包括其后端上方开排气口且开排气口远离后端的一边上一体成形连接有广口的进气罩，进气罩开口朝向弧焊机外壳的后方，进气罩的内壁上一体成型有螺丝连接座，排气风扇通过螺丝固定连接在进气罩内，排气风扇的输出端朝外；所述保护罩的前端两侧开设有进风口，进风口对应弧焊机外壳两侧侧板上开设的进气格栅。

作为本发明进一步的方案：所述保护罩内的出水管、回水管和出气管朝向弧焊机外壳前面板的一端分别连接前出水快速接口、前回水快速接口和前出气快速接口，出水管、回水管和出气管朝向弧焊机外壳后面板的一端分别连接后出水连接铜管、后回水连接铜管和后出气连接铜管。

作为本发明进一步的方案：所述保护罩上还固定连接微型水泵，微型水泵的输入端通过软管连接三通的第一个端口，微型水泵的输出端通过另外的软管连接另一个三通的第一个端口，微型水泵输出端的三通的第二个端口通过管道连接前出水快速接口，微型水泵输入端的三通的第二个端口通过管道连接后出水连接铜管，微型水泵输出端的三通的第三个端口通过单向阀连接微型水泵输入端的三通的第三个端口，单向阀单向导通后出水连接铜管向前出水快速接口的供。

作为本发明进一步的方案：所述弧焊机外壳的内部框架位于后端的位置焊接有一根横梁，横梁用于挂水箱，水箱朝向弧焊机外壳背面的一侧面上垂直连接有开口朝下的挂钩，所述水箱一侧的顶部和底部分别开设进水孔和出水孔，进水孔和出水孔上焊接有连接铜管，以便于通过橡胶软管连接出水管和回水管。

作为本发明进一步的方案：所述水箱的底部焊接有加固铝板，加固铝板靠近四角的位置均通过预紧机构连接散热器，散热器和加固铝板安装可以拔插的半导体制冷机构，通过半导体制冷机构实现对水箱中水的冷却，避免温度堆积造成的水温上升过高；所述预紧机构有螺柱、弹簧和螺母构成，螺柱螺纹连接在加固铝板上开设的螺纹孔内，散热器四角位置对应开设的通孔穿过对应的螺柱，螺柱下端连接有螺母，螺母和散热器之间设置有弹簧，通过螺母调节距离和弹簧的复位力压紧半导体制冷机构；散热器下垂到排气风扇的位置，且排气风扇的向弧焊机外壳的背面上方倾斜30-45°。

作为本发明进一步的方案：所述半导体制冷机构由半导体制冷片夹和半导体制冷片构成，半导体制冷片夹为U形的不锈钢片弯折构成，半导体制冷片夹夹持区域的宽度等于半导体制冷片的宽度，半导体制冷片夹的厚度小于半导体制冷片的厚度，U形的半导体制冷片夹两端位置相对内槽形成缩口，当半导体制冷片插入到半导体制冷片夹内的时候，缩口位置能够起到限位作用，避免半导体制冷片滑出和乱动；所述半导体制冷片夹的缩口后方一侧之间通过托板连接；所述半导体制冷片夹的中部开设有进出线线槽，便于半导体制冷片夹的供电线穿过，所述半导体制冷片夹中部的边缘向下延伸成型连接耳，连接耳上开设通孔且通过螺丝连接散热器侧面开设的螺纹孔内。

作为本发明进一步的方案：所述弧焊机外壳的背板上安装有USB供电端子，USB供电端子通过变压器连接电源接口，以将其与弧焊机电控系统并联在电源位置，而半导体制冷片和微型水泵的供电段均焊接USB插头。

作为本发明进一步的方案：还包括电流控制器，所述电流控制器由嵌入式开发单片机制定波形的周期、频率、占空比与精度，使得电流交替实现指定波形，电流控制器安装在弧焊机电控系统中工作电流输出端子和弧焊机外壳上安装的供电插头之间，电流控制器控制电流的方法如下：

1)一个周期内，电流负半周比正半周大5％—25％左右；

2)电流正负半周切换设置切换点；

3)电流负半周设置凸点，凸点时间是负半周时间的10％—25％，电流大小是负半周电流的5—25％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在结构方面通过隔绝冷却系统与电气系统，以杜绝因为较冷的管道上凝结水汽对电气系统的干扰，提高电气系统的使用寿命；同时通过设置定向气流通道增强设备的散热效果。

本发明还通过设置外挂水箱，实现户外长时间使用氩弧焊设备，减少过热需要休息的时间，提高工作效率。

本发明通过设置电流控制器控制电流输出增强清理效果，即：

(1)电流负半周比正半周大5％—25％的目的是为了增强清理效果，使焊缝更加平滑减少气泡的产生；

(2)电流正负半周切换设置切换点的目的是减弱IGBT切换的损耗，从而保护IGBT；更有效的杜绝因交直流切换而产生的断弧；

(2)电流负半周设置凸点的目的是在(1)的基础上进一步增强清理效果；短暂的凸点电流时间在增强了清理效果的同时也未对氩弧焊枪的钨棒造成过多损耗。

附图说明

图1为具有保护作用的氩弧焊机中保护罩位置的结构示意图。

图2为图1的正剖面的结构示意图。

图3为图1的左视图。

图4为图3中A处的放大结构示意图。

图5为半导体制冷机构的结构示意图。

图6为现有的氩弧焊机输出的电流方波图。

图7为通过电流控制器控制输出的电流方波图。

图8为图7中方波图的分割示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1～5，本发明实施例中，一种具有保护作用的氩弧焊机，包括降低冷却水管周围冷凝水增加电子设备风险的保护罩3。

所述保护罩3是由阻燃塑料成型成的矩形筒状结构，保护罩3位于弧焊机外壳1的内部下方，保护罩3的两端通过螺钉连接在弧焊机外壳1前后的面板内侧面上，保护罩3内设置有出水管6、回水管和出气管，出水管6、回水管和出气管朝向弧焊机外壳1前面板的一端分别连接前出水快速接口5、前回水快速接口和前出气快速接口6，出水管6、回水管和出气管朝向弧焊机外壳1后面板的一端分别连接后出水连接铜管10、后回水连接铜管和后出气连接铜管。所述保护罩3后端上方开排气口且开排气口远离后端的一边上一体成形连接有广口的进气罩9(一块板两边弯曲)，进气罩9开口朝向弧焊机外壳1的后方，进气罩9的内壁上一体成型有螺丝连接座，排气风扇11通过螺丝固定连接在进气罩9内，排气风扇11的输出端朝外；所述排气风扇11的向弧焊机外壳1的背面上方倾斜30-45°，倾斜设计的目的是向上加快散热，同时也能够辅助配合后挂失的水箱散热；所述保护罩3的前端两侧开设有进风口4，进风口4对应弧焊机外壳1两侧侧板上开设的进气格栅，以通过进气罩9内部的气流流动，能够防止冷却水管以及气管表面因为温度降低产生的冷凝水汽二次蒸发上升到上方的电路板上，同时能够快速的排出湿气，另外次要的通过进气罩9内气流快速的流动使得进气罩9的表面温度一直处于一个低于周围环境的水平，进而实现辅助弧焊机的散热，上述情况尤其是夏天，能够较好的保护氩弧焊机，延长其使用寿命。

所述弧焊机外壳1的前面板上还固定安装有供电插头，供电插头位于弧焊机外壳1内的部分所对应的进气罩9端部内凹有凹槽，便于电线的接入。

上述的后出水连接铜管10、后回水连接铜管和后出气连接铜管可以是铜制的且外进大于对应管道内径的铜管，且铜管端部收口小于对应管道的内径，以便于插入到管道内实现连接，因为实际使用的时候整个弧焊机是移动较少的，所以可以采用这种简单的方式连接；而前面板上的接口用于连接需要频繁移动的手柄的，所以需要采用较为稳定和快速连接的快速接口，以降低成本和满足需要，当然后发方的铜管也可以更换成快速接头。

所述前出水快速接口5、前回水快速接口、前出气快速接口6、后出水连接铜管10、后回水连接铜管和后出气连接铜管均固定连接在保护罩3的两端，而弧焊机外壳1前后的面板上对应开设供上述接口和铜管穿过通孔。

所述保护罩3上还固定连接微型水泵2，微型水泵2的输入端通过软管连接三通的第一个端口，微型水泵2的输出端通过另外的软管连接另一个三通的第一个端口，微型水泵2输出端的三通的第二个端口通过管道连接前出水快速接口5，微型水泵2输入端的三通的第二个端口通过管道连接后出水连接铜管10，微型水泵2输出端的三通的第三个端口通过单向阀7连接微型水泵2输入端的三通的第三个端口，单向阀7单向导通后出水连接铜管10向前出水快速接口5的供；上述的结构能够让微型水泵2参与到冷却水循环，加快手柄位置的散热，用于长时间工作时候使用；另外微型水泵2也可以配合户外挂载的水箱使用。

所述弧焊机外壳1的内部框架位于后端的位置焊接有一根横梁14，横梁14用于挂水箱12，水箱12朝向弧焊机外壳1背面的一侧面上垂直连接有开口朝下的挂钩13，在实际设计外壳的时候，弧焊机外壳1的背板上对应开设有供挂钩13插入的竖直滑槽。所述水箱12的顶部开孔并焊接带有外螺纹的管子，管子上端螺纹连接盖子，方便加水；所述水箱12一侧的顶部和底部分别开设进水孔和出水孔，其中进水孔连接延长管的一端，延长管沿着水箱12的表面弯折向下且另一端与出水孔齐平，延长管的另一端和出水孔均焊接有连接铜管，以便于通过橡胶软管连接后出水连接铜管10和后回水连接铜管，实现户外工作过程中的手柄冷却，以提高户外设备使用的时间，提高工作效率。

所述水箱12的底部焊接有加固铝板18，加固铝板18靠近四角的位置均通过预紧机构连接散热器17，散热器17和加固铝板18安装可以拔插的半导体制冷机构24，通过半导体制冷机构实现对水箱12中水的冷却，避免温度堆积造成的水温上升过高；所述预紧机构有螺柱19、弹簧20和螺母21构成，螺柱19螺纹连接在加固铝板18上开设的螺纹孔内，散热器17四角位置对应开设的通孔穿过对应的螺柱19，螺柱下端连接有螺母21，螺母21和散热器17之间设置有弹簧20，通过螺母调节距离和弹簧的复位力压紧半导体制冷机构24。

所述半导体制冷机构24由半导体制冷片夹28和半导体制冷片构成，半导体制冷片夹28为U形的不锈钢片弯折构成，半导体制冷片夹28夹持区域的宽度等于半导体制冷片的宽度，半导体制冷片夹28的厚度小于半导体制冷片的厚度，U形的半导体制冷片夹28两端位置相对内槽形成缩口29，当半导体制冷片插入到半导体制冷片夹28内的时候，缩口29位置能够起到限位作用，避免半导体制冷片滑出和乱动；所述半导体制冷片夹28的缩口后方一侧之间通过托板27连接；所述半导体制冷片夹28的中部开设有进出线线槽26，便于半导体制冷片夹28的供电线穿过，所述半导体制冷片夹28中部的边缘向下延伸成型连接耳25，连接耳25上开设通孔且通过螺丝连接散热器17侧面开设的螺纹孔内，以方便更换；在实际使用的时候半导体制冷片28位于下方制冷位置确保输出的冷水温度最低。

所述弧焊机外壳1的背板上安装有USB供电端子，USB供电端子通过变压器(输出为3V即可)连接电源接口，以将其与弧焊机电控系统并联在电源位置，而半导体制冷片28和微型水泵2的供电段均焊接USB插头，以方便供电的实现。

实施例2

参阅图2，本发明还包括电流控制器，所述电流控制器由嵌入式开发单片机制定波形的周期、频率、占空比与精度，使得电流交替实现指定波形，电流控制器安装在弧焊机电控系统中工作电流输出端子和弧焊机外壳1上安装的供电插头之间，电流控制器控制电流的方法如下：

1)一个周期内，电流负半周比正半周大5％—25％左右；

2)电流正负半周切换设置切换点；

3)电流负半周设置凸点，凸点时间是负半周时间的10％—25％，电流大小是负半周电流的5—25％。

参阅图3，对一个周期内的波形图设置0-7个的分割点，将波形图分割为7段分别是0-1、1-2、2-3、3-4、4-5、5-6、6-7；

在这七段中分别给相应的给定值就可以将新型波形图实现。

T＝1/f、负半周时间＝占空比*T、正半周时间＝T-负半周时间。

切换点(0-1)的时间由最大电流到切换点电流的下降时间决定。

精度是给定值的最小时间间隔，同时精度也决定了最小周期。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有保护作用的氩弧焊机，其特征在于，包括降低冷却水管周围冷凝水增加电子设备风险的保护罩(3)；保护罩(3)固定安装在弧焊机外壳(1)的内部下方，所述保护罩(3)是由阻燃塑料成型成的矩形筒状结构，矩形筒状结构用于将弧焊机外壳内的出水管(6)、回水管和出气管与电气系统分割在两个相互独立的空间内。

2.根据权利要求1所述的具有保护作用的氩弧焊机，其特征在于，所述保护罩(3)上还设置有导气散热结构，导气散热结构包括其后端上方开排气口且开排气口远离后端的一边上一体成形连接有广口的进气罩(9)，进气罩(9)开口朝向弧焊机外壳(1)的后方，进气罩(9)的内壁上一体成型有螺丝连接座，排气风扇(11)通过螺丝固定连接在进气罩(9)内，排气风扇(11)的输出端朝外；所述保护罩(3)的前端两侧开设有进风口(4)，进风口(4)对应弧焊机外壳(1)两侧侧板上开设的进气格栅。

3.根据权利要求1或2所述的具有保护作用的氩弧焊机，其特征在于，所述保护罩(3)内的出水管(6)、回水管和出气管朝向弧焊机外壳(1)前面板的一端分别连接前出水快速接口(5)、前回水快速接口和前出气快速接口(6)，出水管(6)、回水管和出气管朝向弧焊机外壳(1)后面板的一端分别连接后出水连接铜管(10)、后回水连接铜管和后出气连接铜管。

4.根据权利要求3所述的具有保护作用的氩弧焊机，其特征在于，所述保护罩(3)上还固定连接微型水泵(2)，微型水泵(2)的输入端通过软管连接三通的第一个端口，微型水泵(2)的输出端通过另外的软管连接另一个三通的第一个端口，微型水泵(2)输出端的三通的第二个端口通过管道连接前出水快速接口(5)，微型水泵(2)输入端的三通的第二个端口通过管道连接后出水连接铜管(10)，微型水泵(2)输出端的三通的第三个端口通过单向阀(7)连接微型水泵(2)输入端的三通的第三个端口，单向阀(7)单向导通后出水连接铜管(10)向前出水快速接口(5)的供。

5.根据权利要求4所述的具有保护作用的氩弧焊机，其特征在于，所述弧焊机外壳(1)的内部框架位于后端的位置焊接有一根横梁(14)，横梁(14)用于挂水箱(12)，水箱(12)朝向弧焊机外壳(1)背面的一侧面上垂直连接有开口朝下的挂钩(13)，所述水箱(12)一侧的顶部和底部分别开设进水孔和出水孔，进水孔和出水孔上焊接有连接铜管，以便于通过橡胶软管连接出水管和回水管。

6.根据权利要求5所述的具有保护作用的氩弧焊机，其特征在于，所述水箱(12)的底部焊接有加固铝板(18)，加固铝板(18)靠近四角的位置均通过预紧机构连接散热器(17)，散热器(17)和加固铝板(18)安装可以拔插的半导体制冷机构(24)，通过半导体制冷机构实现对水箱(12)中水的冷却，避免温度堆积造成的水温上升过高；所述预紧机构有螺柱(19)、弹簧(20)和螺母(21)构成，螺柱(19)螺纹连接在加固铝板(18)上开设的螺纹孔内，散热器(17)四角位置对应开设的通孔穿过对应的螺柱(19)，螺柱下端连接有螺母(21)，螺母(21)和散热器(17)之间设置有弹簧(20)，通过螺母调节距离和弹簧的复位力压紧半导体制冷机构(24)；散热器(17)下垂到排气风扇(11)的位置，且排气风扇(11)的向弧焊机外壳(1)的背面上方倾斜30-45°。

7.根据权利要求6所述的具有保护作用的氩弧焊机，其特征在于，所述半导体制冷机构(24)由半导体制冷片夹(28)和半导体制冷片构成，半导体制冷片夹(28)为U形的不锈钢片弯折构成，半导体制冷片夹(28)夹持区域的宽度等于半导体制冷片的宽度，半导体制冷片夹(28)的厚度小于半导体制冷片的厚度，U形的半导体制冷片夹(28)两端位置相对内槽形成缩口(29)，当半导体制冷片插入到半导体制冷片夹(28)内的时候，缩口(29)位置能够起到限位作用，避免半导体制冷片滑出和乱动；所述半导体制冷片夹(28)的缩口后方一侧之间通过托板(27)连接；所述半导体制冷片夹(28)的中部开设有进出线线槽(26)，便于半导体制冷片夹(28)的供电线穿过，所述半导体制冷片夹(28)中部的边缘向下延伸成型连接耳(25)，连接耳(25)上开设通孔且通过螺丝连接散热器(17)侧面开设的螺纹孔内。

8.根据权利要求7所述的具有保护作用的氩弧焊机，其特征在于，所述弧焊机外壳(1)的背板上安装有USB供电端子，USB供电端子通过变压器连接电源接口，以将其与弧焊机电控系统并联在电源位置，而半导体制冷片(28)和微型水泵(2)的供电段均焊接USB插头。

9.如权利要求1-8任一所述的具有保护作用的氩弧焊机，其特征在于，还包括电流控制器，所述电流控制器由嵌入式开发单片机制定波形的周期、频率、占空比与精度，使得电流交替实现指定波形，电流控制器安装在弧焊机电控系统中工作电流输出端子和弧焊机外壳上安装的供电插头之间，电流控制器控制电流的方法如下：

1)一个周期内，电流负半周比正半周大5％—25％左右；

2)电流正负半周切换设置切换点；

3)电流负半周设置凸点，凸点时间是负半周时间的10％—25％，电流大小是负半周电流的5—25％。

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