CN115338578A - 一种在自动化焊接中基体的精确测温装置以及控温系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接基体的温度检测领域，并公开了一种在自动化焊接中基体的精确测温装置以及控温系统，包括测温机构和自动焊机器人，测温机构套装在自动焊机器人的焊接执行臂上，测温机构包括检测盘、检测座、激光测温仪和激光测距仪，检测盘转动设置在自动焊机器人的焊接执行臂上，检测座滑动设置在检测盘上，检测座沿着检测盘的轴向移动，激光测温仪和激光测距仪均安装在检测盘上，激光测温仪和激光测距仪均位于自动焊机器人焊接路径的正前方，激光测温仪位于激光测距仪与自动焊机器人的焊接头之间，根据基体焊接位置的形态自动调节激光测温仪的高度，在保证较近检测间距的同时避免与基体产生干涉，精确的进行温度测量，以进行准确的温度调控。

Description

一种在自动化焊接中基体的精确测温装置以及控温系统

技术领域

本发明涉及焊接基体的温度检测领域，具体为一种在自动化焊接中基体的精确测温装置以及控温系统。

背景技术

在连续自动焊、堆焊的时候，十分容易产生热量堆积，导致结构或者基体过热，从而导致焊接变形严重，过烧，焊接热裂纹，微观组织晶粒粗大，更严重的时候甚至会发生边焊边开裂的情况。从焊接工艺上来看，焊接层和道之间，通常都有严格的层间温度要求，而采用连续自动焊、堆焊等方法焊接时，工件和基体的冷却到适合再次焊接的温度，也是一个十分耗时的等待过程。与此同时，在不锈钢、高合金钢、镍基不锈钢等材料的焊接过程中，为了避免脆相的产生，都有着明确地降低t8/5时间和快速冷却的要求，因此，采用连续自动焊和堆焊进行焊接时，需要随时对基体进行冷却，并时刻对基体的表面温度进行检测，以控制冷却强度，减少连续焊过程中过热的不利影响。目前，在对基体表面的温度进行检测时容易受到太多因素的干扰，主要表现在，其一、温度检测用的传感器离基体较远，其目的在于，避免传感器受基体表面不规则焊位的影响与基体产生干涉，但是，此情况下，传感器检测的温度与基体表面的实际温度差异较大，导致基体的温度检测精度较差；其二、由于焊接位置在焊接前需保证基体温度不产生过热的现象，而目前直接对焊接的焊点位置进行温度检测的方式不能直接反应基体焊接时的表面温度，也将影响检测精度；其三、传感器检测时，容易受焊接温度以及冷却气体的影响，导致检测的温度受到较大的波动，从而影响检测精度；上述的三种情况将最主要影响基体表面温度的检测精度，无法精确的测量基体的实时温度，从而在连续自动焊或堆焊的工艺中，即使设置冷却系统，但基体仍会较大概率产生过热的情况，影响焊接质量。因此，如何精确的实时测量基体的表面温度对提高焊接质量起到主要的作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在自动化焊接中基体的精确测温装置以及控温系统，根据基体焊接位置的形态自动调节激光测温仪的高度，在保证较近检测间距的同时避免与基体产生干涉，并且，激光测温仪在焊接头的焊接前方进行检测，对基体即将焊接的位置进行检测，便于根据检测结果进行温度调控，更加精确的进行温度测量，以进行准确的温度调控，提高焊接质量。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种在自动化焊接中基体的精确测温装置，自动焊机器人，还包括测温机构，所述测温机构套装在所述自动焊机器人的焊接执行臂上，所述测温机构包括检测盘、检测座、激光测温仪和激光测距仪，所述检测盘转动设置在所述自动焊机器人的焊接执行臂上，所述检测座滑动设置在所述检测盘上，所述检测座沿着所述检测盘的轴向移动，所述激光测温仪和激光测距仪均安装在所述检测盘上，所述激光测温仪和激光测距仪均位于所述自动焊机器人焊接路径的正前方，所述激光测温仪位于所述激光测距仪与所述自动焊机器人的焊接头之间，所述激光测距仪的检测高度大于所述激光测温仪的检测高度；通过激光测距仪在激光测温仪的前方进行间距检测，从而提前对焊接位置进行形态模拟，使激光测温仪自动避让基体的不规则焊接位置，在保证较近检测间距的同时避免与基体产生干涉，并且，激光测温仪在焊接头的焊接前方进行检测，对基体即将焊接的位置进行检测，便于根据检测结果进行温度调控，更加精确的进行温度测量，以进行准确的温度调控，提高焊接质量。

在一些实施例中，所述检测盘通过轴承与所述自动焊机器人的执行臂转动连接，所述检测盘内设置有驱动腔，所述驱动腔内固定设置有中空齿轮，所述中空齿轮与所述自动焊机器人的执行臂同轴设置，所述中空齿轮间隙套设在所述自动焊机器人的执行臂上，所述驱动腔内转动设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述中空齿轮啮合，所述检测盘上设置有驱动装置，所述驱动装置用于带动所述驱动齿轮的驱动轴转动。

在一些实施例中，所述检测盘的顶部设置有固定支柱，所述固定支柱的顶部滑动穿设有活动支柱，所述检测座安装在所述活动支柱的顶部，所述固定支柱内转动安装有丝杠，所述活动支柱与所述丝杠螺纹连接，所述驱动装置用于驱动所述丝杠转动。

在一些实施例中，所述驱动装置包括动力切换壳体和电机，所述动力切换壳体内转动设置有主动轴，所述电机安装在所述动力切换壳体的顶部，所述电机的输出轴通过联轴器连接有电机轴，所述电机轴与所述动力切换壳体转动连接，所述电机轴上设置有第四锥齿轮，所述主动轴上设置有第五锥齿轮，所述第五锥齿轮与所述第四锥齿轮啮合，所述动力切换壳体内沿所述主动轴的轴向形成有两个腔室，所述腔室内设置有电磁传输机构，所述电磁传输机构包括电磁线圈、磁力盘和摩擦盘，所述电磁线圈固定安装在所述动力切换壳体内，所述磁力盘通过花键连接在所述主动轴上，所述摩擦盘转动设置在所述腔室内，所述摩擦盘与所述主动轴间隙配合，所述磁力盘位于所述电磁线圈与摩擦盘之间，所述磁力盘靠近所述摩擦盘的一侧设置有摩擦副，所述摩擦盘远离所述磁力盘的一端连接有中空轴，所述中空轴与所述动力切换壳体转动连接，所述中空轴的一端穿出所述动力切换壳体并键连接第一锥齿轮，其中一所述电磁传输机构的第一锥齿轮与所述驱动轴上的第二锥齿轮啮合，另一所述电磁传输机构的第一锥齿轮与所述丝杠上的第三锥齿轮啮合。

在一些实施例中，所述主动轴上固定套装有阻挡盘，所述阻挡盘位于所述电磁线圈与磁力盘之间，所述阻挡盘的直径小于所述磁力盘的直径，所述阻挡盘与所述磁力盘之间连入有多个复位弹簧，多个所述复位弹簧绕着所述阻挡盘的圆心呈圆周均布。

在一些实施例中，所述检测盘的底部间隔设置有两个冷却体，所述自动焊机器人的焊接头位于两个所述冷却体之间，所述冷却体内设有冷却腔，所述冷却体的底部沿自身长度方向开设有多个冷气出口，所述冷气出口与所述冷却腔相通，所述冷气出口与所述冷却体的平面呈夹角设置，并且所述冷气出口的高端至低端逐渐远离所述自动焊机器人的焊接头。

在一些实施例中，所述冷却体靠近所述自动焊机器人的一侧固定有冷气挡板，所述冷气挡板的底端位于所述冷却体的下方。

在一些实施例中，所述冷却体远离所述冷气挡板的一侧固定有冷气对流板，所述冷气对流板内开设有冷气腔，所述冷气对流板靠近所述冷却体的一侧开设有多个对流孔，所述对流孔位于所述冷气腔的上方，并相互连通设置，所述对流孔与所述冷气出口一一对应，所述对流孔的底端至高端逐渐靠近所述冷却体，所述对流孔的冷气流动路径与所述冷气出口的冷气流动路径相同，并且流动方向相反。

一种在自动化焊接中基体的控温系统，包括上述的精确测温装置，还包括气体存储装置、气体冷却和气体流量调节装置、气体温度和气体流量监控装置和基体温度监控显示装置，所述气体存储装置的出气管连接所述气体冷却和气体流量调节装置的输入端口，所述气体温度和气体流量监控装置连接所述气体冷却和气体流量调节装置的输出端口，所述气体温度和气体流量监控装置的输出端口通过冷气输送管连通所述冷却腔和冷气腔，所述激光测温仪和激光测距仪均通过信号反馈线连接所述基体温度监控显示装置。

本发明的有益效果是：

1、通过激光测距仪在激光测温仪的前方进行间距检测，从而提前对焊接位置进行形态模拟，使激光测温仪在行径到不规则焊接位置时能通过检测座的升降及时做出调整，从而使激光测温仪自动避让基体中的不规则焊接位置，在保证较近检测间距的同时避免与基体产生干涉，从而使激光测温仪能更加靠近基体的表面进行测量，提高了测量精度。

2、检测盘的转动改变激光测温仪的方向，使激光测温仪能根据焊接路径的变化进行适应调整，使激光测温仪始终位于自动焊机器人的焊接头行径路径的正前方进行测温，对基体即将焊接的位置进行检测，从而更加精确的得到待焊接位置的温度，以便于根据检测结果进行温度调控，防止待焊接位置出现过热而影响接下来的焊接，达到提高焊接质量的目的。

3、冷气出口倾斜开设，且出口方向朝向焊接头的相反方向，避免冷气作用在正在焊接的位置上，保证冷气降温不会对焊接过程造成影响。

4、通过对流孔喷出与冷气出口对流的冷气，使朝向激光测温仪喷射的冷气受到撞击呈向上向下扩散，保证冷却能直接扩散到基体的待焊接位置上，还能避免冷气作用到激光测温仪上，从而避免冷气对测温的影响，进一步的提高了对基体的温度测量精度。

附图说明

图1为本发明一种在自动化焊接中基体的精确测温装置的整体结构示意图；

图2为图1中A处放大图；

图3为本发明一种在自动化焊接中基体的精确测温装置中驱动装置的内部结构示意图；

图4为图3中B处放大图；

图5为本发明一种在自动化焊接中基体的精确测温装置中检测盘的立体图；

图6为本发明一种在自动化焊接中基体的精确测温装置中测温机构的内部结构示意图；

图7为图6中C处放大图；

图中，1-自动焊机器人，2-测温机构，3-检测盘，4-检测座，5-激光测温仪，6-激光测距仪，7-轴承，8-驱动腔，9-中空齿轮，10-驱动齿轮，11-固定支柱，12-活动支柱，13-丝杠，14-切换壳体，15-电机，16-主动轴，17-腔室，18-电磁线圈，19-磁力盘，20-摩擦盘，21-中空轴，22-第一锥齿轮，23-第二锥齿轮，24-第三锥齿轮，25-阻挡盘，26-复位弹簧，27-冷却体，28-冷却腔，29-冷气出口，30-冷气挡板，31-冷气对流板，32-冷气腔，33-对流孔，34-气体存储装置，35-气体冷却和气体流量调节装置，36-气体温度和气体流量监控装置，37-基体温度监控显示装置，38-冷气输送管，39-信号反馈线，40-电机轴，41-第四锥齿轮，42-第五锥齿轮。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

实施例一、如图1和图2所示，一种在自动化焊接中基体的精确测温装置，自动焊机器人1，还包括测温机构2，测温机构2套装在自动焊机器人1的焊接执行臂上，测温机构2包括检测盘3、检测座4、激光测温仪5和激光测距仪6，检测盘3转动设置在自动焊机器人1的焊接执行臂上，检测座4滑动设置在检测盘3上，检测座4沿着检测盘3的轴向移动，激光测温仪5和激光测距仪6均安装在检测盘3上，激光测温仪5和激光测距仪6均位于自动焊机器人1焊接路径的正前方，在焊接路径改变后，由检测盘3带动激光测温仪5和激光测距仪6转动，使激光测温仪5始终位于自动焊机器人1焊接路径的正前方，以实时对待焊接位置进行温度检测，而激光测距仪6始终位于激光测温仪5行走路径的正前方，以实时反馈激光测温仪5前方焊接位置的路况，以便及时对激光测温仪5的测量高度作出调整，激光测温仪5位于激光测距仪6与自动焊机器人1的焊接头之间，激光测距仪6的检测高度大于激光测温仪5的检测高度，需保证激光测距仪6不会与基体凸起最高的位置产生干涉，保证激光测距仪6始终处于正常工作状态；目前大多数测温机构2结构相对简单，测量精度较差，直接将测温传感器安装在对应焊接头的位置，使测温传感器始终朝向焊接位置进行测温，但焊接头的对应位置处于正在焊接的状态，即使检测到温度的差异，也难易及时对正在焊接的位置进行温度调控，即使进行温度调控也容易对焊接头的焊接工作造成影响，从而直接影响焊接质量，为此，将激光测温仪5安装在自动焊机器人1焊接头的正前方，由于不同基体焊接位置的不同，或者同一基体的焊接位置为非线性时，焊接头将改变焊接路径，为保证激光测温仪5继续在焊接路径的正前方进行测温，设置了检测盘3，通过检测盘3的转动带动激光测温仪5绕着焊接头进行偏转，从而使激光测温仪5能适应焊接路径的变化进行调整，当然，焊接路径预先就在自动焊机器人1上调整好，直接读取行径路径即可，因此，根据自动焊机器人1的预设焊接路径提前设置好检测盘3的旋转路径，从而使自动焊机器人1与检测盘3的运动同步，进而激光测温仪5能快速且精确定位焊接正前方的位置进行测温，从而在检测到基体温度偏离焊接预设温度范围后，能及时对待焊接的位置进行温度调节，从而合理的改变了基体的测温位置，进而使测温对象更加精确，其次，由于自动连续焊都配置有冷却系统，由于冷却系统的设置将改变周围的环境温度，从而影响激光测温仪5的检测精度，并且激光测温仪5越远离基体其测量精度越差，由于大多基体的表面不规则，需要进行不规则的焊接，因此，激光测温仪5近距离的测温容易在行径中与基体产生干涉，为保证近距离设置激光测温仪5不会与基体产生干涉，进一步设置了激光测距仪6，通过激光测距仪6在激光测温仪5的前方进行间距检测，从而提前对焊接位置进行形态模拟，使激光测温仪5在行径到不规则焊接位置时能通过检测座4的升降及时做出调整，从而使激光测温仪5自动避让基体中的不规则焊接位置，在保证较近检测间距的同时避免与基体产生干涉，从而使激光测温仪5能更加靠近基体的表面进行测量，提高了测量精度；具体实施时，根据激光测距仪6的检测精度设置激光测温仪5的检测间距，在激光测距仪6的检测精度下，使激光测温仪5尽可能的靠近基体的焊接面进行测温，从而进一步提高测温精度。

实施例二、在实施例一的基础上，如图6所示，检测盘3通过轴承7与自动焊机器人1的执行臂转动连接，检测盘3内设置有驱动腔8，驱动腔8内固定设置有中空齿轮9，中空齿轮9与自动焊机器人1的执行臂同轴设置，中空齿轮9间隙套设在自动焊机器人1的执行臂上，驱动腔8内转动设置有驱动齿轮10，驱动齿轮10与中空齿轮9啮合，检测盘3上设置有驱动装置，驱动装置用于带动驱动齿轮10的驱动轴转动，驱动装置带动连接驱动齿轮10的驱动轴转动，驱动轴通过中空齿轮9与驱动齿轮10的啮合带动检测盘3在自动焊机器人1的执行臂上转动，检测盘3不采用整圈旋转，正向转动与反向转动结合形成整圈，避免检测盘3多次绕一个方向整圈转动，造成其上线路的缠绕，影响其检测线路的布置；检测盘3的顶部设置有固定支柱11，固定支柱11的顶部滑动穿设有活动支柱12，检测座4安装在活动支柱12的顶部，固定支柱11内转动安装有丝杠13，活动支柱12与丝杠13螺纹连接，驱动装置用于驱动丝杠13转动，驱动装置带动丝杠13转动，由于活动支柱12与固定支柱11的滑动适配，限制了活动支柱12的旋转自由度，使活动支柱12沿着丝杠13的轴向移动，从而带动检测座4移动，进而调节激光测温仪5与激光测距仪6的检测位置，采用丝杠螺母副机构实现检测座4的升降调节，具有较高的移动精度，从而匹配激光测距仪6的检测精度。

进一步地，如图3、图4和图7所示，驱动装置包括动力切换壳体14和电机15，动力切换壳体14内转动设置有主动轴16，电机15安装在动力切换壳体14的顶部，电机15的输出轴通过联轴器连接有电机轴40，电机轴40与动力切换壳体14转动连接，电机轴40上设置有第四锥齿轮41，主动轴16上设置有第五锥齿轮42，第五锥齿轮42与第四锥齿轮41啮合，电机15带动电机轴40转动，电机轴40通过第五锥齿轮42与第四锥齿轮41的啮合带动主动轴16转动，动力切换壳体14内沿主动轴16的轴向形成有两个腔室17，腔室17内设置有电磁传输机构，即动力切换壳体14内固定设置有隔板，通过隔板将动力切换壳体14分隔成两个独立的腔室17，使两个腔室17内的电磁传输机构独立运行，不会相互干扰，而主动轴16通过轴承转动穿设在隔板上，传动轴16的两端与动力切换壳体14的内壁具有间隙，为保证主动轴16的稳定性，在腔室17内还可设置支撑座对主动轴16进行支撑，电磁传输机构包括电磁线圈18、磁力盘19和摩擦盘20，电磁线圈18固定安装在动力切换壳体14内，磁力盘19通过花键连接在主动轴16上，使主动轴16转动时，带动磁力盘19同步转动，同时磁力盘19还能沿着主动轴16的轴向移动，实现磁力盘19与摩擦盘20接触或分离，摩擦盘20转动设置在腔室17内，摩擦盘20与主动轴16间隙配合，磁力盘19位于电磁线圈18与摩擦盘20之间，磁力盘19靠近摩擦盘20的一侧设置有摩擦副，摩擦盘20远离磁力盘19的一端连接有中空轴21，中空轴21与动力切换壳体14转动连接，中空轴21的一端穿出动力切换壳体14并键连接第一锥齿轮22，其中一电磁传输机构的第一锥齿轮22与驱动轴上的第二锥齿轮23啮合，另一电磁传输机构的第一锥齿轮22与丝杠13上的第三锥齿轮24啮合，两个电磁传输机构能够单独运行，或同时运行，即需要驱动丝杠13或驱动轴转动时，或者同时驱动丝杠13和驱动轴转动时，启动对应的电磁传输机构运行，具体为，使电磁线圈18通电产生磁性，电磁线圈18的磁极与磁力盘19的磁极相同，从而电磁线圈18产生磁性后将排斥磁力盘19，使磁力盘19靠近摩擦盘20移动，并使磁力盘19的摩擦副与摩擦盘20接触产生高强度摩擦，从而使磁力盘19带动摩擦盘20转动，摩擦盘20带动中空轴21转动，中空轴21通过第一锥齿轮22与第二锥齿轮23的啮合带动驱动轴转动，从而通过驱动齿轮10与中空齿轮9的啮合带动检测盘3转动，或者中空轴21通过第一锥齿轮22与第三锥齿轮24的啮合带动丝杠13转动，实现活动支柱12的移动，以调整激光测温仪5的检测高度，当需要停止检测盘3转动或者检测座4移动时，使对应的电磁传输机构中的电磁线圈18断电，使电磁线圈18不再对磁力盘19产生作用力，使摩擦盘20与磁力盘19之间不具有高强度摩擦力，使磁力盘19不能带动摩擦盘20转动，从而切断主动轴16的动力传输，使相应的运动停止。

进一步地，如图4所示，虽然在电磁线圈18断电后，磁力盘19不再紧贴摩擦盘20产生高强度摩擦，但磁力盘19与摩擦盘20接触还是会产生摩擦力，此摩擦力可能会微带动中空轴21转动，从而影响检测盘3和检测座4的移动精度，因此，当电磁线圈18断电后，需要将磁力盘19与摩擦盘20及时分开，为此，设计了如下结构实现磁力盘19的自动复位，具体为，主动轴16上固定套装有阻挡盘25，阻挡盘25位于电磁线圈18与磁力盘19之间，阻挡盘25的直径小于磁力盘19的直径，阻挡盘25与磁力盘19之间连入有多个复位弹簧26，多个复位弹簧26绕着阻挡盘25的圆心呈圆周均布，当电磁线圈18断电后，复位弹簧26处于常态时，磁力盘19位于电磁线圈18与摩擦盘20之间，因此，磁力盘19靠近摩擦盘20移动需要拉伸复位弹簧26，从而在电磁线圈18断电后，在复位弹簧26的反作用力下，使磁力盘19恢复到原位，从而及时切断动力输出，保证检测盘3和检测座4具有较高的运动精度，以符合激光测温仪5和激光测距仪6的测量精度需求。

实施例三、如图5所示，检测盘3的底部间隔设置有两个冷却体27，自动焊机器人1的焊接头位于两个冷却体27之间，冷却体27内设有冷却腔28，冷却体27的底部沿自身长度方向开设有多个冷气出口29，冷气出口29与冷却腔28相通，冷气出口29与冷却体27的平面呈夹角设置，并且冷气出口29的高端至低端逐渐远离自动焊机器人1的焊接头，当激光测温仪5检测到基体表面温度升高而脱离焊接预设的温度范围时，冷气出口29喷出冷气至基体表面，以降低基体表面的温度，为避免冷气对焊接造成影响，将冷气出口29朝向背离焊接的位置开设，使冷气远离焊接位置运动，一方面避免冷气直接作用到焊接位置对焊接造成影响，另一方面冷气能直接作用在焊接位置的前方进行冷却，从而快速对待焊接的位置进行直接冷却，能够快速降低即将进行焊接处基体的表面温度，从而更加精确且快速的降低基体的表面温度，有效防止焊接过热的现象，冷却体27靠近自动焊机器人1的一侧固定有冷气挡板30，冷气挡板30的底端位于冷却体27的下方，通过冷气挡板30对扩散的冷却进行阻挡，减少冷气流向正在焊接位置处的量，一方面能对焊接处进行降温，另一方面还能避免冷气直接作用对焊接造成影响。

进一步地，如图6所示，冷却体27远离冷气挡板30的一侧固定有冷气对流板31，冷气对流板31内开设有冷气腔32，冷气对流板31靠近冷却体27的一侧开设有多个对流孔33，对流孔33位于冷气腔32的上方，并相互连通设置，对流孔33与冷气出口29一一对应，对流孔33的底端至高端逐渐靠近冷却体27，对流孔33的冷气流动路径与冷气出口29的冷气流动路径相同，并且流动方向相反，由于冷气出口29喷出倾斜流动的冷气，冷气在扩散的过程中将接触激光测温仪5，需注意的是，此接触指的是，冷气还未扩散到基本表面，就已先流向激光测温仪5，即激光测温仪5的检测路径与冷气的移动路径产生重合区域，且此重合区域位于基体的上方，导致激光测温仪5的测量值相当于为冷气在重合区域下的温度，无法准确的反应待焊接位置处的基体温度，严重影响温度的测量精度，为此，设计了冷气对流板31，防止冷气直接作用在激光测温仪5上，具体为，通过对流孔33喷出与冷气出口29对流的冷气，使朝向激光测温仪5喷射的冷气受到撞击呈向上向下扩散，两股对流的冷气碰撞能加速冷气的扩散速率，保证冷却能直接且快速的扩散到基体的待焊接位置上，还能避免冷气作用到激光测温仪5上，从而避免冷气对测温的影响，进一步的提高了对基体的温度测量精度。

如图1所示，一种在自动化焊接中基体的控温系统，包括上述的精确测温装置，还包括气体存储装置34、气体冷却和气体流量调节装置35、气体温度和气体流量监控装置36和基体温度监控显示装置37，气体存储装置34用于储存用作气冷的高压液化气体，气体存储装置34的出气管连接气体冷却和气体流量调节装置35的输入端口，气体冷却和气体流量调节装置35用于降低和调节气体存储装置34输送的气体温度，以及调节气体的流量，气体温度和气体流量监控装置36连接气体冷却和气体流量调节装置35的输出端口，气体温度和气体流量监控装置36用于显示和读取当前的气体温度和气体流量，气体温度和气体流量监控装置36的输出端口通过冷气输送管38连通冷却腔28和冷气腔32，通过冷气输送管38向冷却腔28和冷气腔32内输送冷气，冷气通过对流孔33排出与冷气出口29吹出的冷气对撞，防止冷气对激光测温仪5造成影响，激光测温仪5和激光测距仪6均通过信号反馈线39连接基体温度监控显示装置37，而激光测温仪5与激光测距仪6检测的信号通过信号反馈线39传输至基体温度监控显示装置37上显示，以控制气体冷却和气体流量调节装置35适应输出冷气的温度以及流量。

如图1至图7所示，一种使用自动化焊接中基体的控温系统进行测温以及控温的方法，在起初焊接前，基体处于常温，不存在过热的情况，因此，直接使用自动焊机器人1进行焊接，此时，激光测温仪5位于焊接路径的正前方进行基体温度检测，激光测距仪6位于激光测温仪5的正前方进行间距检测，通过检测盘3与检测座4的设置，使激光测温仪5能始终行径在焊接路径的正前方进行测温，且激光测温仪5始终保持特点的检测间距对基体进行测温，提高测温的精确性，当检测到基体表面温度超过焊接预设温度时，气体储存装置34喷出高压气体，高压气体流入气体冷却和气体流量调节装置35，通过气体冷却和气体流量调节装置35对气体进行降温与调速，然后流入气体温度和气体流量监控装置36，以显示当前冷气的流量和温度，冷气通过冷气输送管38流入冷却体27与冷气对流板31内，使冷气从冷气出口29与对流孔33喷出，通过碰撞扩散使冷气直接作用在基体上进行冷却，提高冷却效果与冷却速率，通过碰撞的方式还阻止了冷气直接作用在正在焊接的位置与激光测温仪5上，保证焊接作业与检测精度不受影响，当激光测温仪5检测到基体温度低于预设温度时，通过气体冷却和气体流量调节装置35调节冷气的温度与流速，以提高冷气温度，降低冷气流速，使基体表面回温，或者直接关闭气体储存装置34，切断冷气的输出，使基体表面快速升温，实现自动焊过程中基体温度的实时检测以及实时控温的作用，提高自动焊的焊接质量。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端” 、 “顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制；以及本领域普通技术人员可知，本发明所要达到的有益效果仅仅是在特定情况下与现有技术中目前的实施方案相比达到更好的有益效果，而不是要在行业中直接达到最优秀使用效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种在自动化焊接中基体的精确测温装置，自动焊机器人（1），其特征在于，还包括测温机构（2），所述测温机构（2）套装在所述自动焊机器人（1）的焊接执行臂上，所述测温机构（2）包括检测盘（3）、检测座（4）、激光测温仪（5）和激光测距仪（6），所述检测盘（3）转动设置在所述自动焊机器人（1）的焊接执行臂上，所述检测座（4）滑动设置在所述检测盘（3）上，所述检测座（4）沿着所述检测盘（3）的轴向移动，所述激光测温仪（5）和激光测距仪（6）均安装在所述检测盘（3）上，所述激光测温仪（5）和激光测距仪（6）均位于所述自动焊机器人（1）焊接路径的正前方，所述激光测温仪（5）位于所述激光测距仪（6）与所述自动焊机器人（1）的焊接头之间，所述激光测距仪（6）的检测高度大于所述激光测温仪（5）的检测高度。

2.根据权利要求1所述的一种在自动化焊接中基体的精确测温装置，其特征在于，所述检测盘（3）通过轴承（7）与所述自动焊机器人（1）的执行臂转动连接，所述检测盘（3）内设置有驱动腔（8），所述驱动腔（8）内固定设置有中空齿轮（9），所述中空齿轮（9）与所述自动焊机器人（1）的执行臂同轴设置，所述中空齿轮（9）间隙套设在所述自动焊机器人（1）的执行臂上，所述驱动腔（8）内转动设置有驱动齿轮（10），所述驱动齿轮（10）与所述中空齿轮（9）啮合，所述检测盘（3）上设置有驱动装置，所述驱动装置用于带动所述驱动齿轮（10）的驱动轴转动。

3.根据权利要求2所述的一种在自动化焊接中基体的精确测温装置，其特征在于，所述检测盘（3）的顶部设置有固定支柱（11），所述固定支柱（11）的顶部滑动穿设有活动支柱（12），所述检测座（4）安装在所述活动支柱（12）的顶部，所述固定支柱（11）内转动安装有丝杠（13），所述活动支柱（12）与所述丝杠（13）螺纹连接，所述驱动装置用于驱动所述丝杠（13）转动。

4.根据权利要求3所述的一种在自动化焊接中基体的精确测温装置，其特征在于，所述驱动装置包括动力切换壳体（14）和电机（15），所述动力切换壳体（14）内转动设置有主动轴（16），所述电机（15）安装在所述动力切换壳体（14）的顶部，所述电机（15）的输出轴通过联轴器连接有电机轴（40），所述电机轴（40）与所述动力切换壳体（14）转动连接，所述电机轴（40）上设置有第四锥齿轮（41），所述主动轴（16）上设置有第五锥齿轮（42），所述第五锥齿轮（42）与所述第四锥齿轮（41）啮合，所述动力切换壳体（14）内沿所述主动轴（16）的轴向形成有两个腔室（17），所述腔室（17）内设置有电磁传输机构，所述电磁传输机构包括电磁线圈（18）、磁力盘（19）和摩擦盘（20），所述电磁线圈（18）固定安装在所述动力切换壳体（14）内，所述磁力盘（19）通过花键连接在所述主动轴（16）上，所述摩擦盘（20）转动设置在所述腔室（17）内，所述摩擦盘（20）与所述主动轴（16）间隙配合，所述磁力盘（19）位于所述电磁线圈（18）与摩擦盘（20）之间，所述磁力盘（19）靠近所述摩擦盘（20）的一侧设置有摩擦副，所述摩擦盘（20）远离所述磁力盘（19）的一端连接有中空轴（21），所述中空轴（21）与所述动力切换壳体（14）转动连接，所述中空轴（21）的一端穿出所述动力切换壳体（14）并键连接第一锥齿轮（22），其中一所述电磁传输机构的第一锥齿轮（22）与所述驱动轴上的第二锥齿轮（23）啮合，另一所述电磁传输机构的第一锥齿轮（22）与所述丝杠（13）上的第三锥齿轮（24）啮合。

5.根据权利要求4所述的一种在自动化焊接中基体的精确测温装置，其特征在于，所述主动轴（16）上固定套装有阻挡盘（25），所述阻挡盘（25）位于所述电磁线圈（18）与磁力盘（19）之间，所述阻挡盘（25）的直径小于所述磁力盘（19）的直径，所述阻挡盘（25）与所述磁力盘（19）之间连入有多个复位弹簧（26），多个所述复位弹簧（26）绕着所述阻挡盘（25）的圆心呈圆周均布。

6.根据权利要求5所述的一种在自动化焊接中基体的精确测温装置，其特征在于，所述检测盘（3）的底部间隔设置有两个冷却体（27），所述自动焊机器人（1）的焊接头位于两个所述冷却体（27）之间，所述冷却体（27）内设有冷却腔（28），所述冷却体（27）的底部沿自身长度方向开设有多个冷气出口（29），所述冷气出口（29）与所述冷却腔（28）相通，所述冷气出口（29）与所述冷却体（27）的平面呈夹角设置，并且所述冷气出口（29）的高端至低端逐渐远离所述自动焊机器人（1）的焊接头。

7.根据权利要求6所述的一种在自动化焊接中基体的精确测温装置，其特征在于，所述冷却体（27）靠近所述自动焊机器人（1）的一侧固定有冷气挡板（30），所述冷气挡板（30）的底端位于所述冷却体（27）的下方。

8.根据权利要求7所述的一种在自动化焊接中基体的精确测温装置，其特征在于，所述冷却体（27）远离所述冷气挡板（30）的一侧固定有冷气对流板（31），所述冷气对流板（31）内开设有冷气腔（32），所述冷气对流板（31）靠近所述冷却体（27）的一侧开设有多个对流孔（33），所述对流孔（33）位于所述冷气腔（32）的上方，并相互连通设置，所述对流孔（33）与所述冷气出口（29）一一对应，所述对流孔（33）的底端至高端逐渐靠近所述冷却体（27），所述对流孔（33）的冷气流动路径与所述冷气出口（29）的冷气流动路径相同，并且流动方向相反。

9.一种在自动化焊接中基体的控温系统，包括权利要求1-8任意一项所述的精确测温装置，其特征在于，还包括气体存储装置（34）、气体冷却和气体流量调节装置（35）、气体温度和气体流量监控装置（36）和基体温度监控显示装置（37），所述气体存储装置（34）的出气管连接所述气体冷却和气体流量调节装置（35）的输入端口，所述气体温度和气体流量监控装置（36）连接所述气体冷却和气体流量调节装置（35）的输出端口，所述气体温度和气体流量监控装置（36）的输出端口通过冷气输送管（38）连通所述冷却腔（28）和冷气腔（32），所述激光测温仪（5）和激光测距仪（6）均通过信号反馈线（39）连接所述基体温度监控显示装置（37）。

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