自动跟踪焊接除尘器的制作方法

本实用新型属于焊接除尘技术领域，特别是涉及一种自动跟踪焊接除尘器。

背景技术：

在焊接车间内，为保护焊接工人的身心健康和提高焊接产品质量，保障产生的焊接烟尘全部被吸收。

现有的处理方法有两种：一种是整体抽风；如专利号CN201520550611.3公开的一种焊接除尘设备，包括机架以及自上而下设于机架内的一级滤层、二级滤层和吸风装置层；所述一级滤层内设有滤筒；所述二级滤层内自上而下设有活性炭层和静电除尘器；所述吸风装置层内设有吸风机；所述一级滤层顶部设有进风口，所述吸风装置层侧壁设有出风口。但此种方法抽风量大，能耗高，投资大。

另一种是采用单机点对点抽风形式，如专利号CN200920066399.8公开的一种自动焊接除尘一体机是自动行走小车，焊接枪总成，行走、焊接、吸尘控制系统，可调节支承架，吸尘口，柔性输气管组合体，焊接枪总成与吸尘口、柔性输气管连接成一体并同步行走。该方法简单轻便，适用于焊点变化较大的场所，但由于焊接点的随机变化，吸风罩需人工手动调整，这既增加工人劳动强度，同时降低了生产效率。

目前市面上解决焊接除尘跟踪的方法有图像技术法，其采用摄像头对焊接点画面进行图像采集，并通过控制系统处理后控制输出，该方法程序控制复杂，计算量大，造价昂贵，同时运行维护成本高。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种自动跟踪焊接除尘器，本实用新型通过传感器对焊接点光源进行检测，通过控制系统判断焊接点的移动方向和速度，控制伺服驱动系统驱动机械臂连接的吸风罩平稳、准确、快速地跟踪焊接点的移动而实时移动，大大减轻了工人的劳动强度，提高了生产效率，同时吸风罩实时抽取焊接点产生的焊烟，保持焊接车间空气清洁，且抽风面积小，节能降耗。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种自动跟踪焊接除尘器，包括控制系统、除尘系统、伺服驱动系统、焊烟抽风管、机械臂、吸风罩和传感器，所述传感器与所述控制系统相连接，所述控制系统与所述伺服驱动系统相连接，所述伺服驱动系统与所述机械臂的一端相连接，所述除尘系统与所述焊烟抽风管的一端相连接，所述焊烟抽风管的另一端设置有所述吸风罩，所述机械臂的另一端与所述吸风罩相连接，所述吸风罩的边缘设置有至少一对所述传感器。

进一步地，所述自动跟踪焊接除尘器还包括箱体，所述控制系统和除尘系统安装于所述箱体内，所述伺服驱动系统安装于所述箱体的顶部，所述焊烟抽风管的一端安装于所述箱体的顶部。

进一步地，所述箱体底部的四个角处均设置有轮子。

进一步地，所述控制系统包括控制器、AD转换芯片和比较器，所述传感器与所述AD转换芯片相连接，所述AD转换芯片与所述比较器相连接，所述比较器与所述控制器连接，所述控制器与所述伺服驱动系统相连接。

进一步地，所述控制器通过接口芯片与外部设备相连接，所述控制器通过晶体管与所述伺服驱动系统相连接。

进一步地，所述吸风罩的边缘设置有两对传感器，第一对传感器由第一传感器与第二传感器成对组成，第二对传感器由第三传感器和第四传感器成对组成，第一传感器和第二传感器对称设置于所述吸风罩的边缘，第三传感器和第四传感器对称设置于所述吸风罩的边缘，第一传感器和第二传感器的连接线与第三传感器和第四传感器的连接线相垂直。

进一步地，所述传感器为紫外线传感器。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过传感器对焊接点的光源强弱进行检测，控制系统根据传感器检测的信号判断焊接点的移动方向和速度，以控制伺服驱动系统驱动机械臂连接的吸风罩平稳、准确、快速地跟踪焊接点的移动而实时移动，自动化程度高，调节方便，且控制系统计算量小，制造成本低，运行维护成本低，经济实用。本实用新型的吸风罩跟踪焊接点的移动而实时移动，无需人手工调整吸风罩的位置，从而大大减轻了工人的劳动强度，提高了生产效率。本实用新型的吸风罩实时抽取焊接点产生的焊烟，保持焊接车间空气清洁，以保护焊接工人的身心健康和提高焊接产品质量，同时抽风面积小，节能降耗，摆脱了现有整体抽风方法带来的抽风量大，能耗高，投资大。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本实用新型实施例的三维结构示意图。

图2为本实用新型实施例的传感器位置示意图。

上述附图标记：

1控制系统，2除尘系统，3伺服驱动系统，4焊烟抽风管，5机械臂，6吸风罩，7传感器，8焊接点

70第一传感器，71第二传感器，72第三传感器，73第四传感器。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型进一步说明，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例

如图1所示，本实用新型提供的一种自动跟踪焊接除尘器，包括控制系统1、除尘系统2、伺服驱动系统3、焊烟抽风管4、机械臂5、吸风罩6和传感器7，所述传感器7与所述控制系统1相连接，所述控制系统1与所述伺服驱动系统3相连接，所述伺服驱动系统3与所述机械臂5的一端相连接，所述除尘系统2与所述焊烟抽风管4的一端相连接，所述焊烟抽风管4的另一端设置有所述吸风罩6，所述机械臂5的另一端与所述吸风罩6相连接，所述吸风罩5的边缘设置有至少一对所述传感器7。

本实用新型的所述自动跟踪焊接除尘器还包括箱体(图中未标识)，所述控制系统1和除尘系统2安装于所述箱体内，所述伺服驱动系统3安装于所述箱体的顶部，所述焊烟抽风管4的一端安装于所述箱体的顶部。本实用新型的所述箱体底部的四个角处均设置有轮子(图中未标识)。本实用新型的控制系统1、除尘系统2、伺服驱动系统3、焊烟抽风管4均安装于箱体上，以实现整机结构的紧凑性，体积小巧，占地面积小，同时通过箱体底部的轮子，以方便整机的移动，以大大减轻工人的劳动强度。

本实用新型的所述控制系统1包括所述控制系统包括控制器、AD转换芯片和比较器，所述传感器与所述AD转换芯片相连接，所述AD转换芯片与所述比较器相连接，所述比较器与所述控制器连接，所述控制器与所述伺服驱动系统3相连接。

如图2所示，本实用新型的所述吸风罩6的边缘设置有两对传感器7，第一对传感器由第一传感器70与第二传感器71成对组成，第二对传感器由第三传感器72和第四传感器73成对组成，第一传感器70和第二传感器71对称设置于所述吸风罩6的边缘，第三传感器72和第四传感器73对称设置于所述吸风罩6的边缘，第一传感器70和第二传感器71的连接线与第三传感器72和第四传感器73的连接线相垂直。

本实用新型在吸风罩6的边缘设置两对传感器7，两对传感器7各控制一组方向上的焊接点8的移动方向和速度的检测，四个传感器7控制两组方向上的焊接点8的移动方向和速度的检测，从而实现了传感器7在整个平面上检测焊接点8的移动方向和速度，以控制吸风罩在整个平面上跟随焊接点移动而实时移动。

本实用新型优选地，所述传感器7为紫外线传感器。因焊接时光谱中有红外光、紫外光、可见光等光谱，而产生的紫外弧光辐射波长为280～380nm，而影响焊接检测的外界因素为太阳光，而太阳光99％成分为可见光区(400～760nm)和红外区(＞760nm)，同时太阳光中紫外光强度相对焊接光强度很弱，因此本实用新型采用超短紫外线UVC(200～280nm)的传感器，以保证传感器7检测的准确性和稳定性。

具体地，以两个传感器7来说明传感器7检测焊接点8的移动方向和速度的原理：传感器7用于实时检测焊接点8的光源强弱，并输出0～5V(或4～20mA)的模拟量值；当第一传感器70信号增强，而第二传感器71信号变弱时，可以判断焊接点8是往第一传感器70的方向移动，此时控制吸风罩6往第一传感器70的方向移动；根据第一传感器70和第二传感器71的信号在单位时间内(如1s)的变化大小来判断焊接点8的移动速度，当第一传感器70和第二传感器71的信号在单位时间内变化快，则说明焊接点8的移动的度快，需控制伺服驱动系统3快速运行，以控制吸风罩3快速运行。

本实用新型的工作原理：焊接点8移动时，吸风罩6边缘的四个传感器7同时对焊接点8光源强弱进行检测，并各自输出对应的0～5V(或4～20mA)模拟量值，通过AD转换芯片将模拟量值转化为数字量值，通过比较器把成对的两个传感器7的数字量值进行差值运算，利用差值的大小以判断焊接点8的移动方向和速度，比较器根据差值大小，判定焊接点8的移动方向和速度后将信号发送给控制器，通过控制器控制伺服驱动系统3的伺服电机的运动方向和速度，以控制伺服驱动系统3相连接的机械臂5的移动方向和速度，从而控制吸风罩6的移动方向和速度，以实现吸风罩6平稳、准确、快速地跟踪焊接点8实时移动，无需人手工调整吸风罩6的位置，从而大大减轻了工人的劳动强度，提高了生产效率。

本实用新型的吸风罩6实时抽取焊接点产生的焊烟，保持焊接车间空气清洁，以保护焊接工人的身心健康和提高焊接产品质量，同时抽风面积小，节能降耗，摆脱了现有整体抽风方法带来的抽风量大，能耗高，投资大。

本实用新型的控制系统1的控制器通过接口芯片与外部设备相连接，以实时检测外部设备的启动、停止、故障、运行等信号，并通过晶体管与伺服驱动系统3相连接，以控制伺服驱动系统3动作。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。