CN205166115U - 一种应用于水下湿法焊接的焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种应用于水下湿法焊接的焊接装置，包括电源和送丝电机；还包括驱动模块；其中所述驱动模块包括送丝电机调速单元，所述送丝电机调速单元的输入端连接所述电源，输出端连接所述送丝电机；所述送丝电机调速单元采集所述送丝电机的转速电信号并生成脉冲电信号输出至所述送丝电机。本实用新型所提出的应用于水下湿法焊接的焊接装置，采用两根焊接电缆实现焊接装置的开闭控制和送丝电机的匀速控制，降低了设备的故障率，克服了现有技术中焊接装置应用于水下湿法焊接时，控制电缆容易折断，造成安全事故的问题。本实用新型具有结构合理、可靠性高且成本低的优点。

Description

一种应用于水下湿法焊接的焊接装置

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，尤其涉及一种应用于水下湿法焊接的焊接装置。

背景技术

海洋工程结构因常年在海洋环境中运行，除受到结构的工作载荷影响外，还要承受飓风、波浪、潮流引起的附加载荷以及海水腐蚀、砂砾的磨蚀、地震或寒冷地区冰流的侵袭。此外，储存运输石油天然气等易燃易爆介质的设备和管路也存在各种潜在威胁。而且海洋结构的主要部分在水下，服役后焊接接头的检查和修补很困难，费用也高，一旦发生重大结构损伤或倾覆事故，将造成生命财产的严重损失。因此，水下湿法焊接对于海洋工程结构来说非常重要。

但是，由于水下湿法焊接生产现场工作环境较为恶劣，焊接装置中电源的控制电缆很容易折断，造成接触不良进一步导致焊接工作不能顺利进行。这不仅会延误工期，还会由于控制电缆的断裂而损坏现场的其它设备，是很严重的生产安全隐患。

因此，现有技术中缺少一种水下湿法焊接用焊接装置，可以有效地解决水下湿法焊接时，焊接装置中控制电缆容易折断，造成安全事故的问题。

发明内容

本实用新型旨在提出一种应用于水下湿法焊接的焊接装置，以解决焊接装置中控制电缆容易折断，导致设备整体出现故障的问题。

本实用新型提供一种应用于水下湿法焊接的焊接装置，包括电源和送丝电机；其特征在于，还包括驱动模块；其中所述驱动模块包括送丝电机调速单元，所述送丝电机调速单元的输入端连接所述电源，输出端连接所述送丝电机；所述送丝电机调速单元采集所述送丝电机的转速电信号并生成脉冲电信号输出至所述送丝电机。

进一步的，所述焊接装置还包括控制芯片；其中，所述送丝电机调速单元包括调速控制芯片和转速采样电路；所述转速采样电路采样所述送丝电机的转速并生成转速电信号输出至所述控制芯片；所述控制芯片生成并输出转速调节信号至所述调速控制芯片的一路输入端，所述调速控制芯片的输出端输出脉冲电信号至所述送丝电机。

优选的，所述转速采样电路包括温度检测电路，所述温度检测电路检测所述送丝电机的温度并生成温度电信号输出至所述控制芯片；所述控制芯片生成并输出转速调节信号至所述控制芯片的一路输入端，所述调速控制芯片的输出端输出脉冲电信号至所述送丝电机。

为提高设备的稳定性，所述送丝电机调速单元中还设置有与所述送丝电机电连接的制动电阻。

为实现使用焊接开关，通过焊接电缆控制导通或切断焊接回路，所述焊接装置中还包括焊枪开关；其中，所述驱动模块中还设置形成焊接回路；所述焊接回路的输入端电连接所述电源，所述焊接回路中串联有开关元件；所述控制芯片接收所述焊枪开关的开关信号，生成并输出电信号断开或闭合所述开关元件。

优选的，所述开关元件为接触器；所述接触器的常开触点串联在所述焊接回路中；所述焊枪开关闭合时，所述控制芯片输出电信号使所述接触器的线圈得电，所述接触器的常开触点闭合导通所述焊接回路；所述焊枪开关断开时，所述控制芯片输出电信号使所述接触器的线圈失电，所述接触器的常开触点断开切断所述焊接回路。

考虑到焊接过程中焊接电流较大，所述接触器的触点额定电流的下限阈值为500A。

进一步的，所述驱动模块还包括整流单元；所述整流单元一端电连接所述电源，另一端电连接所述送丝电机调速单元。

更进一步的，所述驱动模块还包括开关电源电路；所述开关电源电路的输入端电连接所述整流单元，所述开关电源电路的输出端电连接所述控制芯片。

进一步的，所述开关电源电路中设置有第一PWM控制芯片和延时电路；所述延时电路包括第一电容器和第一电阻器；所述第一电容器的一端电连接所述第一PWM控制芯片的供电管脚。

本实用新型所提出的应用于水下湿法焊接的焊接装置，采用两根焊接电缆实现焊接装置的开闭控制和送丝电机的匀速控制，降低了设备的故障率，克服了现有技术中焊接装置应用于水下湿法焊接时，控制电缆容易折断，造成安全事故的问题。本实用新型具有结构合理、可靠性高且成本低的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1为本实用新型所提出的一种应用于水下湿法焊接的焊接装置第一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型所提出的一种应用于水下湿法焊接的焊接装置第二实施例的结构示意图；

图3为图1所示开关电源电路的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1所示为本实用新型所公开的应用于水下湿法焊接的焊接装置一种实施例的结构原理框图。如图所示，所述焊接装置包括电源1和送丝电机9以及设置在所述电源1和送丝电机9之间的驱动模块2。电源1和驱动模块2以及驱动模块2和送丝电机9之间分别通过两根焊接电缆连接。电源1为驱动模块2以及焊接装置中的各个模块供电。具体来说，电源1连接驱动模块2的输入端，驱动模块2的输出端连接送丝电机9和焊接装置的其它焊接功能部件。与传统焊接装置类似，其中送丝电机9采用惯性小、机械特性硬的直流印刷电机。

由于整个焊接装置均通过电源1供电，因此在驱动单元2中还设置有整流单元3，对交流电源的供电或不符合使用要求的直流电源供电进行整流，然后一路经过开关电源电路4为焊接装置的控制芯片5提供稳定的电源输出。另一路为送丝单元8提供稳定的电源输出。开关电源电路4的示意图如图3所示，开关电源电路4包括进行控制芯片5供电管脚输入电压脉冲宽度调制的第一PWM控制芯片（图中未示出）。与现有技术不同，本实施例所公开的开关电源电路设置有延时电路，具体来说所述延时电路包括第一电容器C1和第一电阻器R1。第一电容器C1的一端电连接第一PWM控制芯片的供电管脚VCC。具体来说，电路导通之后，经整流单元3整流输出的直流电通过第一电阻器R1对第一电容器C1充电。在很短暂的一段时间内，第一电容器C1所处的支路有电流通过，随后由于第一电容器C1的隔直通交的作用，第一电容器C1所在的支路断开。第一PWM控制芯片的供电管脚VCC延时上电工作，直至输出电压达到预设值并通过第一二极管D1将第一PWM控制芯片的输出电压钳位为稳定输出电压。延时电路可以提高设备稳定性以保证电路的稳定运行。

设置在所述驱动模块2中的送丝电机调速单元8的具体结构参见图1所示。送丝电机调速单元包括调速控制芯片8-1和转速采样电路8-2。调速控制芯片8-1和转速采样电路8-2分别与控制芯片5电连接。焊接装置运行时，调速控制芯片8-1接收控制芯片5输出的使能信号，输出一定特定占空比的脉冲信号至送丝电机9，使送丝电机9根据该脉冲信号运转。送丝电机9开始运转后，转速采样电路8-2采样送丝电机9的实时转速并生成转速电信号输出至控制芯片5,。控制芯片5生成并输出转速调节信号至所述调速控制芯片8-1的一路输入端，调速控制芯片8-1的另一路输入端输入设定的转速设定值。调速控制芯片8-1根据两路输入转速信号生成并输出调节后的脉冲电信号至送丝电机9，以维持送丝电机9按照理想的速度运转。

具体来说，转速采样电路为如图2所示的温度检测电路8-21。运行时，调速控制芯片8-1输出端首先输出一特定占空比的脉冲信号至送丝电机9，使送丝电机9根据该脉冲信号运转。接着通过温度检测电路8-21获得送丝电机9的实时温度信号。所述温度检测电路8-21与控制芯片5电连接。控制芯片5接收所述温度信号并生成转速调节信号输出至所述调速控制芯片8-1的一路输入端。调速控制芯片8-1的另一路输入端输入设定的转速设定值，生成稳定的脉冲电压信号从输出端输出，控制送丝电机9始终以理想的转速运动。作为备选方案，转速采样电路8-2也可以通过直接采集送丝电机9的电枢电压采样电路或者采用光电编码器直接采集送丝电机9的转速的方式予以实现。在送丝电机调速单元8中还设置有与送丝电机9电连接的制动电阻8-3，用于在制动时消耗多余的能量，保证设备安全。

由于焊接设备中仅设置焊接电缆，如图1及图2所示，电源1的开闭通过焊枪开关10实现。具体来说，在驱动单元2中形成有焊接回路6，焊接回路6的输入端连接电源1。在焊接回路6中串联有开关元件7，开关元件7优选为接触器KA，也可以使用其它继电器或可以满足操作条件的开关元件如继电器等实现。当焊枪开关19闭合时，控制芯片5接收焊枪开关10的开关信号并输出电信号使接触器KA的线圈得电,其常开触点闭合，导通焊接回路6。当焊枪开关19断开时，控制芯片5接收焊枪开关10的开关信号并输出电信号使接触器KA的线圈失电，其常开触点断开，切断焊接回路6。由于焊接操作中通常电流较大，所以，接触器KA的触点额定电路的优选下限阈值为500A。

本实施例所提出的应用于水下湿法焊接的焊接装置，采用两根焊接电缆实现焊接装置的开闭控制和送丝电机的匀速控制，降低了设备的故障率，克服了现有技术中焊接装置应用于水下湿法焊接时，控制电缆容易折断，造成安全事故的问题。本实施例具有结构合理、可靠性高且成本低的优点。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种应用于水下湿法焊接的焊接装置，包括电源和送丝电机；其特征在于，还包括驱动模块；其中所述驱动模块包括送丝电机调速单元，所述送丝电机调速单元的输入端连接所述电源，输出端连接所述送丝电机；所述送丝电机调速单元采集所述送丝电机的转速电信号并生成脉冲电信号输出至所述送丝电机。

2.根据权利要求1所述的应用于水下湿法焊接的焊接装置，其特征在于，还包括控制芯片；其中，所述送丝电机调速单元包括调速控制芯片和转速采样电路；所述转速采样电路采样所述送丝电机的转速并生成转速电信号输出至所述控制芯片；所述控制芯片生成并输出转速调节信号至所述调速控制芯片的一路输入端，所述调速控制芯片的输出端输出脉冲电信号至所述送丝电机。

3.根据权利要求2所述的应用于水下湿法焊接的焊接装置，其特征在于，所述转速采样电路包括温度检测电路，所述温度检测电路检测所述送丝电机的温度并生成温度电信号输出至所述控制芯片；所述控制芯片生成并输出转速调节信号至所述控制芯片的一路输入端，所述调速控制芯片的输出端输出脉冲电信号至所述送丝电机。

4.根据权利要求3所述的应用于水下湿法焊接的焊接装置，其特征在于，所述送丝电机调速单元中还设置有与所述送丝电机电连接的制动电阻。

5.根据权利要求2至4任一项所述的应用于水下湿法焊接的焊接装置，其特征在于，还包括焊枪开关；其中，所述驱动模块中还设置形成焊接回路；所述焊接回路的输入端电连接所述电源，所述焊接回路中串联有开关元件；所述控制芯片接收所述焊枪开关的开关信号，生成并输出电信号断开或闭合所述开关元件。

6.根据权利要求5所述的应用于水下湿法焊接的焊接装置，其特征在于，所述开关元件为接触器；所述接触器的常开触点串联在所述焊接回路中；所述焊枪开关闭合时，所述控制芯片输出电信号使所述接触器的线圈得电，所述接触器的常开触点闭合导通所述焊接回路；所述焊枪开关断开时，所述控制芯片输出电信号使所述接触器的线圈失电，所述接触器的常开触点断开切断所述焊接回路。

7.根据权利要求6所述的应用于水下湿法焊接的焊接装置，其特征在于，所述接触器的触点额定电流的下限阈值为500A。

8.根据权利要求7所述的应用于水下湿法焊接的焊接装置，其特征在于，所述驱动模块还包括整流单元；所述整流单元一端电连接所述电源，另一端电连接所述送丝电机调速单元。

9.根据权利要求8所述的应用于水下湿法焊接的焊接装置，其特征在于，所述驱动模块还包括开关电源电路；所述开关电源电路的输入端电连接所述整流单元，所述开关电源电路的输出端电连接所述控制芯片。

10.根据权利要求9所述的应用于水下湿法焊接的焊接装置，其特征在于，所述开关电源电路中设置有第一PWM控制芯片和延时电路；所述延时电路包括第一电容器和第一电阻器；所述第一电容器的一端电连接所述第一PWM控制芯片的供电管脚。