一体式中频焊接控制柜的制作方法

本发明专利涉及汽车工业以及船舶制造技术领域，特别涉及一种一体式中频焊接控制柜。

背景技术：

目前汽车工业的车身焊接设备，主要采用中频焊接控制柜。大多焊接系统的体积较大，运输困难，整体结构粗糙，安装比较复杂，故障点隐患多，维护困难，成本较高。

技术实现要素：

本发明专利提供一种一体式中频焊接控制柜，通过该一体式中频焊接控制柜的围框上设置有冷却系统水路单元、压力控制柜气路单元、主电源进线、焊枪进线、焊枪I/O接口、管夹、指示灯、主电源开关、操作盒、控制面板支架以及悬挂吊杆；一体式中频焊接控制柜的内部设置有24V电源、交流接触器、中间继电器、主电源开关以及控制器。减小了焊接控制柜的的体积，结构简单，现场安装容易。减少故障点，降低成本，维护简单。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一体式中频焊接控制柜，其特征在于该一体式中频焊接控制柜的围框（1）上设置有冷却系统水路单元（2）、压力控制柜气路单元（3）、主电源进线（4）、焊枪进线（5）、焊枪I/O接口（6）、管夹（7）、指示灯（8）、主电源开关（9）、操作盒（10）、控制面板支架（11）以及悬挂吊杆（12）；一体式中频焊接控制柜的内部设置有24V电源（13）、交流接触器（14）、中间继电器（15）、主电源开关（16）以及控制器（17）；

压力控制柜气路单元（3）包括进气宝塔头、进气密封连接件、三通阀、过滤调压阀、至焊枪宝塔头、电磁阀以及气体分配块，进气宝塔头安装在进气密封连接件顶端，至焊枪宝塔头安装在气体分配块上，气体依次通过进气宝塔头、进气密封连接件、三通阀、过滤调压阀、气体分配块、至焊枪宝塔头、电磁阀安装在气体分配块上；

在焊枪头部设有温度传感器，该温度传感器至少采集两种温度：焊枪在焊接实物时气焊火焰对其灼烧产生温度T1，焊枪气焊火焰不对任何实物接触时采集的温度T2，T2＜T1；

当温度传感器采集温度为T1时，说明焊枪正在进行有效工作；

当温度传感器采集温度为T2并且持续时间至t1后，控制单元通过过滤调压阀来调整到电磁阀的进气压力，通过电磁阀对输出气压进行控制，使焊钳的焊枪头部输出气体压力减小；

当温度传感器采集温度为T2并且持续时间至t2后，控制单元直接关闭电磁阀；

冷却系统水路单元（2）的焊钳进水宝塔头与流体分配块之间通过焊钳进水管道连接，总回水宝塔头与流体分配块之间通过总回水管道连接，焊钳回水宝塔头与流体分配块之间通过焊钳回水管道连接，总进水宝塔头与流体分配块之间通过组合阀连接，冷却水循环系统的冷却水依次通过总进水宝塔头、组合阀、流体分配块、焊钳进水管道、焊钳进水宝塔头后，将冷却水输送到焊钳对焊钳进行降温；经过焊钳后的冷却水依次通过焊钳回水宝塔头、焊钳回水管道、流体分配块、总回水管道、总回水宝塔头将冷却水输送回到冷却水循环系统中；通过流量监测计对冷却水的流量进行监测，当流量监测计测得流量低于设定值A时，控制单元会有报警提示；通过温度传感器对冷却水温度进行监测，温度传感器有两个，温度传感器A设置在总进水宝塔头中测量进入温度，温度传感器B设置在总回水宝塔头中测量离开温度，当任何一温度传感器测得温度高于设定值C时，控制单元会有报警提示；

冷却水循环系统的冷却水完成前次循环后，控制单元根据循环所需时间、流量计计算的流量、进入温度以及离开温度计算此次焊钳转移的热量T1；在进行后次循环时，控制单元根据后次的进入温度、前次循环所需时间、前次流量计计算的流量以及热量T1推算出后次循环的离开温度D，当计算所得离开温度D小于C时，冷却水循环系统无需对冷却水进行降温和也无需增加冷却水的流速；反之，当计算所得离开温度D大于C时，冷却水循环系统增加冷却水的流速提高换热效率；当冷却水的流速达到最大值时，计算所得离开温度D依然大于C，则冷却水循环系统对冷却水进行降温。

该一体式中频焊接控制柜具有以下有益效果：

（1）本发明控制柜整体结构紧凑，水气路及操作面板等都安装在控制柜上，并且安装简单，便于更换。整个控制柜体积较小，在运输和空间节约上有很大优势。水气路单元也采用集成方式，便于拆装和维护。控制柜的整体功能元器件，都可以根据实际的情况，更换不同的型号。

（2）本发明通过温度传感器和电磁阀相互配合，对焊钳的用气进行合理的控制，使得焊枪在不工作时，自动将焊枪的出气量减少甚至关闭，合理节省焊枪用气量。

（3）本发明通过监测每次冷却水转移的热量，从而推算出下次换热是否符合要求，在无法达标时才依次采用增加流速和冷却水降温的方式增加热量的转移量，从而可以节省能源，确保焊钳焊接质量。

（4）本发明依次开启增加的流速和冷却水降温的方式，前者耗费的能源较少，而后者耗费的能源较大，两者模式先后开启可以更加提高能源使用的效率。

（5）本发明中的流量计不仅仅充当传统测量万向转换集成水路模块中监测流量和压力等参数，还可以起到计算热量的工具，增加了其使用功能。

附图说明

图1为本发明专利的外部结构俯视示意图。

图2为本发明专利的外部结构主视示意图。

图3为本发明专利的内部结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图对本发明专利做进一步说明：

如图1、图2和图3所示，一体式中频焊接控制柜，该一体式中频焊接控制柜的围框1上设置有冷却系统水路单元2、压力控制柜气路单元3、主电源进线4、焊枪进线5、焊枪I/O接口6、管夹7、指示灯8、主电源开关9、操作盒10、控制面板支架11以及悬挂吊杆12；一体式中频焊接控制柜的内部设置有24V电源13、交流接触器14、中间继电器15、主电源开关16以及控制器17。各种接口的位置以及使用的型号，可以根据实际情况调整。

压力控制柜气路单元3包括进气宝塔头、进气密封连接件、三通阀、过滤调压阀、至焊枪宝塔头、电磁阀以及气体分配块，进气宝塔头安装在进气密封连接件顶端，至焊枪宝塔头安装在气体分配块上，气体依次通过进气宝塔头、进气密封连接件、三通阀、过滤调压阀、气体分配块、至焊枪宝塔头、电磁阀安装在气体分配块上；

在焊枪头部设有温度传感器，该温度传感器至少采集两种温度：焊枪在焊接实物时气焊火焰对其灼烧产生温度T1，焊枪气焊火焰不对任何实物接触时采集的温度T2，T2＜T1；

当温度传感器采集温度为T1时，说明焊枪正在进行有效工作；

当温度传感器采集温度为T2并且持续时间至t1后，控制单元通过过滤调压阀来调整到电磁阀的进气压力，通过电磁阀对输出气压进行控制，使焊钳的焊枪头部输出气体压力减小；

当温度传感器采集温度为T2并且持续时间至t2后，控制单元直接关闭电磁阀；

冷却系统水路单元2的焊钳进水宝塔头与流体分配块之间通过焊钳进水管道连接，总回水宝塔头与流体分配块之间通过总回水管道连接，焊钳回水宝塔头与流体分配块之间通过焊钳回水管道连接，总进水宝塔头与流体分配块之间通过组合阀连接，冷却水循环系统的冷却水依次通过总进水宝塔头、组合阀、流体分配块、焊钳进水管道、焊钳进水宝塔头后，将冷却水输送到焊钳对焊钳进行降温；经过焊钳后的冷却水依次通过焊钳回水宝塔头、焊钳回水管道、流体分配块、总回水管道、总回水宝塔头将冷却水输送回到冷却水循环系统中；通过流量监测计对冷却水的流量进行监测，当流量监测计测得流量低于设定值A时，控制单元会有报警提示；通过温度传感器对冷却水温度进行监测，温度传感器有两个，温度传感器A设置在总进水宝塔头中测量进入温度，温度传感器B设置在总回水宝塔头中测量离开温度，当任何一温度传感器测得温度高于设定值C时，控制单元会有报警提示；

冷却水循环系统的冷却水完成前次循环后，控制单元根据循环所需时间、流量计计算的流量、进入温度以及离开温度计算此次焊钳转移的热量T1；在进行后次循环时，控制单元根据后次的进入温度、前次循环所需时间、前次流量计计算的流量以及热量T1推算出后次循环的离开温度D，当计算所得离开温度D小于C时，冷却水循环系统无需对冷却水进行降温和也无需增加冷却水的流速；反之，当计算所得离开温度D大于C时，冷却水循环系统增加冷却水的流速提高换热效率；当冷却水的流速达到最大值时，计算所得离开温度D依然大于C，则冷却水循环系统对冷却水进行降温。

本发明还具有如下的优点：

1：结构方面采用紧凑型模块设计。

该设计引用了电气设计模块组装设计的概念，该设计理念主要增加了产品的紧凑性、互换性、扩展性。

紧凑性：本发明的产品体积更小，结构紧凑，便于运输。节约现场空间。

互换性：本发明的产品在设备装配和使用时发现故障时，用同一种进行更换只需要5-8分钟就可以完成， 1-2个人可以完成。传统设备更换性较差，通常是对故障点进行维修，耗费时间至少要在30分钟到1.5小时之间才能完成，同时需要2-3人完成。

扩展性：本发明的产品在设计之前已经根据市场的多种需求进行综合考虑

2：设备维修简单、互换方便快捷、成本节约化。

市场需求不断发展，产品简约化、成本节约化、性能质优化已成为现在工业发展总体趋势。该产品大大降低了材料成本、劳动成本。体积减小，节约了设备安装空间。