微机控制自动热点追踪焊接示教仪的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于冶金钢铁、机械制造、建筑业、水利水电业、高等院校、职教学校、石油化工等行业的技术领域，特别涉及一种教学与培训示范和焊接质量监控等的演示焊接过程、及时观察控制焊接接缝质量和检测焊接用镜片质量等示教、试验的机械。
【背景技术】
[0002]电焊原理其实就是:由我们常用的220V电压或者380V的工业用电通过电焊机里的减压器降低了电压，增强了电流，利用电能产生的巨大热量融化钢铁，将两个分离的物体永久地连接在一起的工艺过程，焊接过程要求工艺过程复杂，特别是压力容器等高负载、高密封性要求的。在研究探索新材料、新工艺、新技术和新结构的过程中，焊接也是一种不可或缺的重要加工手段。目前电焊机的种类很多，按控制方式分为手动控制和自动控制两种方式；按保护方式又分为气体保护和焊条药皮等形式。由于焊接过程中产生耀眼的弧光，使操作者很难直视控制焊接工艺参数，保证焊缝质量。目前国际国内焊接教学时多采用每位学员一顶焊接帽，师傅施焊，学生旁观或通过影像资料观察等方式进行，现场空间有限，以及现场环境，如:温度、气氛等使学习者很难静心学习和思考，因此急需一台焊接示教仪。目前尚未发现对焊接过程进行实时转播、监控和信息采集的设备的研究和应用。而本发明是基于微机控制的对焊接过程进行实时转播、监控和信息采集的设备，它是针对建筑业、水利水电业、煤矿等需要设备检修行业和其它涉及焊接行业以及焊接技术培训、焊接质量监控和焊接镜片质量检测的专用焊接示教仪。它主要用于计量质检、冶金钢铁、机械制造、建筑行业、水利水电业、高等院校、科研实验所、商检仲裁、技术监督部门、石油化工等行业的焊接性能检测，或焊接技术培训，或焊接参数选择，或焊接附属零部件检验的领域。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种通过微机控制系统控制影像采集系统，对焊接过程的影像实时采集，使学员可以直观地或利用影像资料看到焊接焊缝形成的全过程；也可以使操作者事后观察自己焊接过程，自我调整焊接动作要领，了解焊接参数对焊缝质量的影响；通过比对检验变色镜片变色的反应时间和变色度分析焊接镜片的质量的一机多用的微机控制焊接不教仪。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种微机控制自动热点追踪焊接示教仪，主要由实验台、桁架、微机微机控制柜、热探头、镜头和变色镜片等组成，其特征是:操作台横梁22连接实验桌腿A21、实验桌腿B31、实验桌腿C33和实验桌腿D36，支撑操作台27 ;横梁34连接桁架立柱All和桁架立柱B23组成桁架安装在操作台27上，被焊件A8和被焊件B29安放在操作台27上；丝杠17 —端由丝杠支座B37支撑，另一端由丝杠支座A18，并穿过丝杠支座A18，通过联轴器12连接在步进电机A15上，丝杠支座A18和丝杠支座B37分别通过丝杠支座垫片A24和丝杠支座垫片B26固定在桁架立柱All和桁架立柱B23上；电机支架13与桁架立柱All，步进电机A15安装在电机座14上，电机座14固定在电机支架13上；用固定螺钉B30将光杠轴承座A16和光杠轴承座B35分别固定在桁架立柱All和桁架立柱B23上，导轨光杠5安装在光杠轴承座A16和光杠轴承座B35上；拖带I 一端连接相机2，另一端连接桁架立柱All ;排线32内置拖带I中，一端桁架立柱All穿过连接到微机控制柜10中，另一端连接步进电机A15和相机2，再通过小排线A47、小排线B48、小排线C49和小排线D50，分别连接直线电机39、步进电机B46、相机镜头42和热探头6 ;丝杠螺母19嵌入丝杠螺母座25中，丝杠螺母座25固定在外壳7上，丝杠螺母19与丝杠17螺纹连接；滑块3套装在导轨光杠5上，用固定螺钉A4连接外壳7 ;微机控制柜10固定在操作台横梁22和实验桌腿C33上，微机控制柜10面板上安装有控制键20和把手28，电源线63 —端通入微机控制柜10，另一端连接电源，数据线64—端通入微机控制柜10，另一端连接外挂设备；电焊机57放在实验台旁边，地线61 —端连接电焊机57，另一端连接到实验桌腿B31上，焊靶线58 —端连接电焊机57，另一端连接电焊钳59，电焊钳59夹持电焊条60，控制线62 —端连接电焊机57，另一端连接微机控制柜10。
[0005]如上所述，相机2由外壳7、保护镜片9、变色镜片55、相机镜头42、直线电机座38、直线电机39、直线电机轴40、相机角度调节板41、变焦系统43、固定螺钉C44、步进电机轴45、步进电机B46、固定螺钉D51和调节轴52组成，相机镜头42用固定螺钉C44固定在相机角度调节板41上，用调节轴52把相机角度调节板41的一端与外壳7连接，直线电机轴40滑动连接到相机角度调节板41另一端的滑槽53中，直线电机39通过直线电机座38固定在外壳7上，步进电机B46固定在外壳7上，步进电机轴45用变焦系统43与相机镜头42连接调焦，保护镜片9安装在外壳7上的限位槽B56中，变色镜片55在外壳7上的限位槽A54中，用固定螺钉D51将热探头6与相机角度调节板41连接。
[0006]本发明的有益效果:由实验台、桁架、微机微机控制柜、热探头、镜头和变色镜片等组成，接通电源，示教仪供电，操作电焊机引弧，热探头开始引导伺服电机转动，带动镜头寻找热点定位，变色镜片因光亮度增加而色度变深；焊点移动时，热点移动，热探头反馈信号控制伺服电机转动，引导相机随焊点移动、镜头变化角度追踪热点而实时获取影像信息，通过计算机屏幕，或投影装置，或利用影像资料看到焊接焊缝形成的全过程，自我调整焊接动作要领，了解焊接参数对焊缝质量的影响；通过比对检验变色镜片变色的反应时间和变色度分析焊接镜片的质量；通过微机控制系统控制影像采集系统，达到一机多用和降低成本的目的。
[0007]【附图说明】:
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是图2的A向视图；
图4是图1的俯视图；
图5是图3的B-B剖面图；
图6是图1的立体图。
[0008]图中:1.拖带，2.相机，3.滑块，4.固定螺钉A，5.导轨光杠，6.热探头，7.外壳，8.被焊件A，9.保护镜片，10.控制柜，11.桁架立柱A，12.联轴器，13.电机支架，14.电机座，15.步进电机A，16.光杠轴承座A，17.丝杠，18.丝杠支座A，19.丝杠螺母，20.控制键，21.实验桌腿A，22.操作台横梁，23.桁架立柱B，24.丝杠支座垫片A，25.丝杠螺母座，26.丝杠支座垫片B，27.操作台，28.把手，29.被焊件B，30.固定螺钉B，31.实验桌腿B，32.排线，33.实验桌腿C，34.横梁，35.光杠轴承座B，36.实验桌腿D，37.丝杠支座B，38.直线电机座，39.直线电机，40.直线电机轴，41.相机角度调节板，42.相机镜头，43.变焦系统，44.固定螺钉C，45.步进电机轴，46.步进电机B，47.小排线A，48.小排线B，49.小排线C，50.小排线D，51.固定螺钉D，52.调节轴，53.滑槽，54.限位槽A，55.变色镜片，56.限位槽B，57.电焊机，58.焊靶线，59.电焊钳，60.电焊条，61.地线，62.控制线，63.电源线，64.数据线
【具体实施方式】:
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0009]如图1_4、6所示，一种微机控制自动热点追踪焊接示教仪，主要由实验台、桁架、微机微机控制柜、热探头、镜头和变色镜片等组成，其特征是:操作台横梁22连接实验桌腿A21、实验桌腿B31、实验桌腿C33和实验桌腿D36，支撑操作台27 ;横梁34连接桁架立柱Al I和桁架立柱B23组成桁架安装在操作台27上，被焊件A8和被焊件B29安放在操作台27上；丝杠17 —端由丝杠支座B37支撑，另一端由丝杠支座A18，并穿过丝杠支座A18，通过