CN208116967U - 可选择母材成分和熔深的焊接电源及焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及焊接技术领域，具体公开一种可选择母材成分和熔深的焊接电源及焊接装置，所述焊接装置包括焊接电源、送丝机、焊枪、贮气瓶以及分析装置；所述焊接电源包括控制器、电源以及通信装置，所述控制器通过通信装置信号连接所述分析装置，所述电源为所述焊枪提供焊接电流；所述送丝机连接在所述焊枪与所述焊接电源之间，所述贮气瓶连接于所述送丝机，所述送丝机向所述焊枪供应焊丝及气体；所述分析装置用于分析焊接母材材质，并将焊接母材材质信息送至所述控制器，所述控制器根据母材材质信息匹配相关的焊接控制参数。焊接电源可以根据成分分析结果自动适配为相应的控制参数，因此，焊接质量可以得到较大提升。

Description

可选择母材成分和熔深的焊接电源及焊接装置

技术领域

本实用新型总体来说涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种能准确适配母材材质的可选择母材成分和熔深的焊接电源及焊接装置。

背景技术

目前的焊接电源，可通过操作面板、计算机等选择焊丝种类、保护气体、焊接工艺等参数，但是往往没有考虑到母材的成分而导致焊接质量出现问题，例如焊缝强度不够、焊缝熔合不良、焊缝熔深不足等。出现焊接质量问题除了焊接工艺参数的原因，还有焊丝成分与母材成分不匹配所导致的。如果用户不清楚如何选择焊丝牌号，那么可以通过操作面板、计算机等输入产品的材质或主要成分，焊接电源可以根据材质推荐选择的焊丝牌号。

目前，越来越多的用户对焊缝质量的要求越来越高，其中一个非常重要的焊缝指标就是焊缝熔深。熔深达不到要求，产品就不合格。然而，大部分用户很难达到熔深要求，主要是因为焊接控制参数匹配不正确。如果焊接电源能够根据用户的熔深要求，自动匹配好相关的焊接控制参数，那么焊缝熔深的课题将迎刃而解。

为方便作业者使用，作业者可通过焊接电源操作面板、计算机等选择不同板厚不同接头形式的熔深参数(包括熔深形态、熔深尺寸)，焊接电源根据操作者设定的熔深参数，自动匹配最优的焊接控制参数。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的焊接控制参数匹配与母材材质不适配的问题，提供一种能准确适配母材材质的可选择母材成分和熔深的焊接电源。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种可选择母材成分和熔深的焊接装置，所述焊接装置包括焊接电源、送丝机、焊枪、贮气瓶以及分析装置；所述焊接电源包括控制器、电源以及通信装置，所述控制器通过通信装置信号连接所述分析装置，所述电源为所述焊枪提供焊接电流；所述送丝机连接在所述焊枪与所述焊接电源之间，所述贮气瓶连接于所述送丝机，所述送丝机向所述焊枪供应焊丝及气体；所述分析装置用于分析焊接母材材质，并将焊接母材材质信息送至所述控制器，所述控制器根据母材材质信息匹配相关的焊接控制参数。

根据本实用新型的一实施方式，其中还具有熔深检测装置，安装于所述焊枪，所述熔深检测装置的探测头面向所述焊枪的焊接作业处。

根据本实用新型的一实施方式，所述熔深检测装置包括图像检测器与X射线检测器。

根据本实用新型的一实施方式，所述分析装置为X荧光光谱仪。

根据本实用新型的一实施方式，所述控制器包括处理器以及存储器，所述存储器内存储有多种母材材质信息与对应的焊接控制参数。

根据本实用新型的一实施方式，所述焊接电源还具有输入装置以及输出装置，通过所述输入装置向所述控制器输入控制指令，所述控制器通过所述输出装置输出反馈信息。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种可选择母材成分和熔深的焊接电源，用于控制送丝机、焊枪以及贮气瓶，所述焊接电源包括控制器、电源、通信装置以及分析装置，所述控制器通过通信装置信号连接所述分析装置，所述电源为所述焊枪提供焊接电流；所述送丝机连接在所述焊枪与所述焊接电源之间，所述贮气瓶连接于所述送丝机，所述送丝机向所述焊枪供应焊丝及气体；所述分析装置用于分析焊接母材材质，并将焊接母材材质信息送至所述控制器，所述控制器根据母材材质信息匹配相关的焊接控制参数。

由上述技术方案可知，本实用新型实施例的的优点和积极效果在于：

本实用新型实施例中，在焊接电源中配置控制器与成分分析装置，以此，可以在焊接开始之前利用焊接电源对母材进行一次准确的成分分析，而控制器中由于存储有对应各种母材材质的准确的焊接控制参数，可以根据成分分析结果自动适配为相应的控制参数，因此，焊接质量可以得到较大提升。

另外，一具体实施例，由于在焊枪还设有熔深检测装置，所以可以对焊接效果进行直接检测，如果同一母材的控制参数累积发生误差，还可以利用在控制器中内建神经元网络程序等手段，对于控制器中的焊接控制参数表进行误差修正，以此，来进一步提升焊接准确度。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本实用新型的优选实施例的详细说明，本实用新型的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本实用新型的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种可选择母材成分和熔深的焊接电源结构原理示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、焊接电源；11、控制器；12、信号接受装置；2、送丝机；3、焊枪；4、贮气瓶；5、焊丝；6、焊缝；7、母材；8、成分分析装置；9、X射线传感器。

具体实施方式

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本实用新型的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本实用新型的各方面。

图1是根据一示例性实施方式示出的一种可选择母材成分和熔深的焊接电源结构原理示意图。

如图所示，本实用新型实施例的可选择母材成分和熔深的焊接装置，主要包括焊接电源1、送丝机2、焊枪3、贮气瓶4以及成分分析装置8，以此可以实施本实用新型的技术方案。

根据本实用新型的一实施方式，所述焊接电源1主要包括控制器11、电源以及通信装置(信号接受装置12)，所述控制器11通过通信装置(信号接受装置12)信号连接所述成分分析装置8。所述电源可选择为常用的气体保护焊电源，为所述焊枪3提供焊接电流，因这一点不是本实用新型技术改进的重点所在，故不再赘述。通信装置可以选择以无线信号传输装置或有线信号传输装置，比如包括无线接收和无线发射的端口，或者包括信号线的信号传输装置等。

根据本实用新型的一实施方式，所述控制器11主要包括处理器以及存储器，所述存储器内存储有多种母材材质信息与对应的焊接控制参数。一具体示例中，控制器11选择为单片机(Microcontrollers)，单片机是一种集成电路芯片，是采用集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。

所述焊接电源1还具有输入装置以及输出装置，通过所述输入装置向所述控制器11输入控制指令，所述控制器11通过所述输出装置输出反馈信息。具体示例中，输入装置以及输出装置可以选择由一个触控屏或者其与按键的配合实现，当然，并不以此为限。触控屏可安装于焊接电源1壳体上，并与控制器11连接。

根据本实用新型的一实施方式，所述送丝机2连接在所述焊枪3与所述焊接电源1之间，所述贮气瓶4连接于所述送丝机2，所述送丝机2向所述焊枪3供应焊丝5及气体。因这一点不是本实用新型技术改进的重点所在，故不再赘述。

根据本实用新型的一实施方式，所述成分分析装置8用于分析焊接母材7材质，并将焊接母材7材质信息送至所述控制器11，所述控制器11根据母材7材质信息匹配相关的焊接控制参数。根据本实用新型的一实施方式，所述分析装置为X荧光光谱仪，基于XRF(XRayFluorescence，X射线荧光)光谱分析技术的光谱分析仪器，主要由X光管、探测器、CPU以及存储器组成，X荧光光谱仪为现有设备，本实用新型实施例进行整合使用，在此不再赘述其详细结构。

根据本实用新型的一实施方式，还具有熔深检测装置，安装于所述焊枪3，所述熔深检测装置的探测头面向所述焊枪3的焊接作业处。具体示例中，所述熔深检测装置包括图像检测器与X射线检测器9。可通过图像检测器与X射线检测器9回传焊缝的图像信息以及X射线影像信息，通过焊接开始前、进行中以及完成后多个阶段的信息采集，之后进行信息比对，最终对比匹配检测得到焊缝熔深信息等参数。以此获得的信息可以回传给控制器11，经多次操作后，得到多组焊缝信息，控制器11可以据此对于控制参数数据库中的参数进行误差较正。

应该理解的是，X射线检测器9除图中示意的安装于焊枪的示例，还可以具有一个位于母材7下侧的探侧器，与X射线发射器分别位于待检测焊缝6的相对两侧，以便于获得X射线穿过焊缝6后获得X射线影像信息。图像检测器可以是一种CCD芯片的摄像头，可实时获得焊缝的外观图像。通过对各时间段获取到的图像信息，与模板图像或前一时期获得的图像进行比对，以获取母材实际信息与焊缝6实际信息。

本实用新型实施例中，在焊接电源中配置控制器与成分分析装置，以此，可以在焊接开始之前利用焊接电源对母材进行一次准确的成分分析，而控制器中由于存储有对应各种母材材质的准确的焊接控制参数，可以根据成分分析结果自动适配为相应的控制参数，因此，焊接质量可以得到较大提升。

另外，一具体实施例，由于在焊枪还设有熔深检测装置，所以可以对焊接效果进行直接检测，如果同一母材的控制参数累积发生误差，还可以利用在控制器中内建神经元网络程序等手段，对于控制器中的焊接控制参数表进行误差修正，以此，来进一步提升焊接准确度。

本实用新型实施例相比现有技术，具备如下技术效果：

1、一实施例中，本焊接电源1可以通过操作面板(输入、输出装置)、远程控制计算机等选择母材产品的材质或主要成分，焊接电源1可以根据材质推荐选择的焊丝5牌号等参数。

2、一实施例中，本焊接电源1可以通过操作面板、远程控制计算机等选择不同板厚不同接头形式的熔深参数(包括熔深形态、熔深尺寸)，焊接电源1根据操作者设定的熔深参数，自动匹配最优的焊接控制参数。

3、一实施例中，焊接时，还可通过成分分析装置8检测母材7成分，查看焊接电源调用数据是否正确。

4、一实施例中，焊接过程中，还可通过传感器实时检测焊缝6熔深，若熔深和设定熔深不符时，焊接电源可以进行参数的自动再调整。

应可理解的是，本实用新型不将其应用限制到本文提出的部件的详细结构和布置方式。本实用新型能够具有其他实施例，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本实用新型的范围内。应可理解的是，本文公开和限定的本实用新型延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本实用新型的多个可替代方面。本文所述的实施例说明了已知用于实现本实用新型的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本实用新型。

当介绍本实用新型或其优选实施例的元件时，术语“一”、“一个”、“该”和“所述”等意图表示存在一个或多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”等被定义为包含性的并且表示可能具有除了列出元件之外的其他元件。

因为可在上述构造和方法中作出各种变化而不脱离本实用新型的范围，上述说明和附图所示的所有内容应被解释为示例性的而非限制性的。

Claims (10)

1.一种可选择母材成分和熔深的焊接装置，其特征在于，所述焊接装置包括焊接电源、送丝机、焊枪、贮气瓶以及分析装置；

所述焊接电源包括控制器、电源以及通信装置，所述控制器通过通信装置信号连接所述分析装置，所述电源为所述焊枪提供焊接电流；

所述送丝机连接在所述焊枪与所述焊接电源之间，所述贮气瓶连接于所述送丝机，所述送丝机向所述焊枪供应焊丝及气体；

所述分析装置用于分析焊接母材材质，并将焊接母材材质信息送至所述控制器，所述控制器根据母材材质信息匹配相关的焊接控制参数。

2.如权利要求1所述的可选择母材成分和熔深的焊接装置，其特征在于，还具有熔深检测装置，安装于所述焊枪，所述熔深检测装置的探测头面向所述焊枪的焊接作业处。

3.如权利要求2所述的可选择母材成分和熔深的焊接装置，其特征在于，所述熔深检测装置包括图像检测器与X射线检测器。

4.如权利要求1至3任一项所述的可选择母材成分和熔深的焊接装置，其特征在于，所述分析装置为X荧光光谱仪。

5.如权利要求1至3任一项所述的可选择母材成分和熔深的焊接装置，其特征在于，所述控制器包括处理器以及存储器，所述存储器内存储有多种母材材质信息与对应的焊接控制参数。

6.如权利要求1至3任一项所述的可选择母材成分和熔深的焊接装置，其特征在于，所述焊接电源还具有输入装置以及输出装置，通过所述输入装置向所述控制器输入控制指令，所述控制器通过所述输出装置输出反馈信息。

7.一种可选择母材成分和熔深的焊接电源，用于控制送丝机、焊枪以及贮气瓶，其特征在于；

所述焊接电源包括控制器、电源、通信装置以及分析装置，所述控制器通过通信装置信号连接所述分析装置，所述电源为所述焊枪提供焊接电流；所述送丝机连接在所述焊枪与所述焊接电源之间，所述贮气瓶连接于所述送丝机，所述送丝机向所述焊枪供应焊丝及气体；

所述分析装置用于分析焊接母材材质，并将焊接母材材质信息送至所述控制器，所述控制器根据母材材质信息匹配相关的焊接控制参数。

8.如权利要求7所述的可选择母材成分和熔深的焊接电源，其特征在于，所述分析装置为X荧光光谱仪。

9.如权利要求7所述的可选择母材成分和熔深的焊接电源，其特征在于，所述控制器包括处理器以及存储器，所述存储器内存储有多种母材材质信息与对应的焊接控制参数。

10.如权利要求7所述的可选择母材成分和熔深的焊接电源，其特征在于，所述焊接电源还具有输入装置以及输出装置，通过所述输入装置向所述控制器输入控制指令，所述控制器通过所述输出装置输出反馈信息。