CN208117077U - 自动调节气体流量的焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及焊接技术领域，具体公开一种自动调节气体流量的焊接装置，焊接装置包括焊接电源、送丝机、焊枪、贮气瓶以及检测装置；焊接电源包括控制器、电源以及通信装置，控制器通过通信装置连接检测装置；送丝机连接在焊枪与焊接电源之间，贮气瓶连接于送丝机，送丝机向焊枪供应焊丝及气体，送丝机包括一个与控制器相连的控制阀，控制器通过控制阀控制送气量；检测装置包括母材检测装置以及焊缝检测装置，母材检测装置用于检测焊接母材信息，焊缝检测装置面向焊枪的焊接作业处，检测焊缝参数，检测装置将检测参数送至控制器，控制器据此调整控制控制送气量。提供了一种能精确控制气体流量的自动调节气体流量的焊接电源。

Description

自动调节气体流量的焊接装置

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，涉及一种能精确控制气体流量的自动调节气体流量的焊接装置。

背景技术

随着焊接技术的发展，焊机智能化、节能化的要求越来越高。目前，各厂家对于保护气体流量大小并没有统一的规定，制造现场的工人对保护气体调节往往是一头雾水，如果气体流量使用不对，往往会出现焊接问题，如当保护气体流量过大时焊接电弧不稳定熔池易振荡、当保护气体流量过小时焊缝容易出现气孔、焊缝易氧化而发黑，然而在制造现场，焊工使用不同的焊接参数所使用保护气体流量几乎一成不变，保护气体流量是否合适，焊接操作者并不清楚，往往出现焊接问题时也很难发现是否是气体流量出现问题。

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气体流量控制不精确的问题，提供一种能精确控制气体流量的自动调节气体流量的焊接电源。

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，提供了一种自动调节气体流量的焊接装置，所述焊接装置包括焊接电源、送丝机、焊枪、贮气瓶以及检测装置；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检测装置，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，所述送丝机包括一个与所述控制器相连的控制阀，所述控制器通过所述控制阀控制送气量；所述检测装置包括母材检测装置以及焊缝检测装置，所述母材检测装置用于检测焊接母材信息，所述焊缝检测装置面向所述焊枪的焊接作业处，检测焊缝参数，所述检测装置将检测参数送至所述控制器，所述控制器据此调整控制控制送气量。

根据本实用新型的一实施方式，其中所述焊缝检测装置安装于所述焊枪，所述焊缝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，所述焊缝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，所述母材检测装置包括X荧光光谱仪以及图像检测器，通过所述X荧光光谱仪分析母材材质。

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。

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。

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：

本焊接装置具有自动调节保护气体流量的功能。操作者焊接作业前，选择好焊接规范(焊接电流、焊接电压、干伸长、保护气体种类、焊丝材料及直径)，焊接电源能够自动调节气体流量。

焊接前设定好焊接规范参数，将焊接规范参数传送到控制器，控制器对数据进行处理并转换成电信号，电信号传送给电磁阀，电磁阀根据电信号控制气体流量，实现气体流量的自动调节。

如果在焊接过程中，实际焊接参数与设定焊接参数相差较大时，气体流量根据实际采集到的焊接参数进行气体流量调节。

另外，一具体实施例，由于在焊枪还设有焊缝检测装置，所以可以对焊接效果进行直接检测，如果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自动调节气体流量的焊接电源结构原理示意图。

图2是根据一示例性实施方式示出的一种自动调节气体流量的操作过程示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、焊接电源；11、控制器；12、信号接收装置；2、送丝机；3、焊枪；4、贮气瓶；5、焊丝；6、焊缝；7、母材；8、母材检测装置；9、焊缝检测装置。

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自动调节气体流量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自动调节气体流量的焊接装置，主要包括焊接电源1、送丝机2、焊枪3、贮气瓶4以及检测装置，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(信号接收装置12)，所述控制器11通过通信装置(信号接收装置12)信号连接所述检测装置。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。

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。送丝机2还包括一个与所述控制器11相连的控制阀13，所述控制器11通过所述控制阀13控制送气量，控制阀13选择为可远程受控的电磁阀。

根据本实用新型的一实施方式，检测装置包括母材检测装置8以及焊缝检测装置9，所述母材检测装置8用于检测焊接母材信息，所述焊缝检测装置9面向所述焊枪3的焊接作业处，检测焊缝6参数，所述检测装置将检测参数送至所述控制器11，所述控制器11据此调整控制控制送气量。母材检测装置8包括X荧光光谱仪以及图像检测器，其中X荧光光谱仪用于检测焊接母材7信息，并将焊接母材7信息送至所述控制器11。根据本实用新型的一实施方式，X荧光光谱仪是基于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，焊缝检测装置9安装于所述焊枪3，所述焊缝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，所述焊缝检测装置包括图像检测器与X射线检测器。可通过图像检测器与X射线检测器回传焊缝6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6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6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，焊缝检测装置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下侧的控侧器，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，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。

焊接电源的控制器及输入装置也可做为检测装置，其中的焊接电流、焊接电压、保护气体种类、焊丝材料等信息，可据此采集。

具体实施方式示例，图2是根据一示例性实施方式示出的一种自动调节气体流量的操作过程示意图。如图所示意：

(1)焊前设定焊接规范参数，如：焊接电流200A，焊接电压21V，干伸长15mm，保护气体CO₂，焊丝为1.2碳钢焊丝。

(2)检测装置(焊接规范采集装置)将采集到的这些数据传送到控制器11。

(3)控制器11将这些数据整理并调用控制器11存储器中已经匹配好的保护气体流量值(如，15ml/min)，并将该值转化为控制信号传送给控制阀13。

(4)控制阀13可根据控制器11控制信号进行气体调节，使实际气体流量为15ml/min，最终实现气体流量的自动调节。

(5)在焊接过程中，当焊接条件发生变化，焊接电源也能重新匹配气体流量。例如，由于焊接工件受热发生变形，焊接工件发生翘曲，导致焊丝干伸长变小，那么实际焊接电流、焊接电压与焊前设定参数相差较大，那么检测装置会将实际采集到的焊接电流、焊接电压、干伸长等数据传送到控制器，根据新的焊接参数控制器对气体流量进行重新匹配，控制器通过发送新的电信号进行控制电动气体流量调节阀，实现保护气体流量的自动调节。

本实用新型实施例中，

本焊接装置具有自动调节保护气体流量的功能。操作者焊接作业前，选择好焊接规范(焊接电流、焊接电压、干伸长、保护气体种类、焊丝材料及直径)，焊接电源能够自动调节气体流量。

焊接前设定好焊接规范参数，将焊接规范参数传送到控制器，控制器对数据进行处理并转换成电信号，电信号传送给电磁阀，电磁阀根据电信号控制气体流量，实现气体流量的自动调节。

如果在焊接过程中，实际焊接参数与设定焊接参数相差较大时，气体流量根据实际采集到的焊接参数进行气体流量调节。

另外，一具体实施例，由于在焊枪还设有焊缝检测装置，所以可以对焊接效果进行直接检测，如果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。

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 (6)

1.一种自动调节气体流量的焊接装置，其特征在于，所述焊接装置包括焊接电源、送丝机、焊枪、贮气瓶以及检测装置；

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检测装置，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，所述送丝机包括一个与所述控制器相连的控制阀，所述控制器通过所述控制阀控制送气量；

所述检测装置包括母材检测装置以及焊缝检测装置，所述母材检测装置用于检测焊接母材信息；所述焊缝检测装置面向所述焊枪的焊接作业处，检测焊缝参数，所述检测装置将检测参数送至所述控制器，所述控制器据此调整控制控制送气量。

2.如权利要求1所述的自动调节气体流量的焊接装置，其特征在于，所述焊缝检测装置安装于所述焊枪，所述焊缝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所述的自动调节气体流量的焊接装置，其特征在于，所述焊缝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任一项所述的自动调节气体流量的焊接装置，其特征在于，所述母材检测装置包括X荧光光谱仪以及图像检测器，通过所述X荧光光谱仪分析母材材质。

5.如权利要求1至3任一项所述的自动调节气体流量的焊接装置，其特征在于，所述控制器包括处理器以及存储器。

6.如权利要求1至3任一项所述的自动调节气体流量的焊接装置，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。