机械臂式焊接示教仪的制作方法

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：

电焊原理其实就是：由常用的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。而本发明是基于便携式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。

技术实现要素：
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本发明的目的是提供一种通过小型机械臂式影像采集系统，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；通过比对检验变色滤光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焊接示教仪。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种机械臂式焊接示教仪，其特征是：主体由夹子、活动机械臂和信息采集盒组成；活动片Ⅰ11前端装有绝缘垫Ⅱ10，中部外表面的球头关节座13与球头关节Ⅰ2连接，活动片Ⅱ15前端装有绝缘垫Ⅰ1，其中部内表面凸缘与活动片Ⅰ11的中部内表面凸缘通过连接轴14连接，弹簧12套在连接轴14，其两爪分别支撑活动片Ⅰ11和活动片Ⅱ15组成夹子9；机械臂Ⅲ8一端连接球头关节Ⅰ2，另一端连接球头关节Ⅲ7，机械臂Ⅱ6一端连接球头关节Ⅲ7，另一端连接球头关节Ⅱ3，球头21连接机械臂Ⅰ5插入球头关节Ⅱ3形成球头关节，构成活动机械臂；信息采集盒4由滤光片16、保护镜片17、光强度探测头18、信息采集头19和信号线20组成；工作时按压夹子9的活动片Ⅰ11和活动片Ⅱ15，使弹簧12两爪受压变形，活动片Ⅰ11和活动片Ⅱ15绕连接轴14旋转，活动片Ⅰ11和活动片Ⅱ15前端分别带动绝缘垫Ⅱ10和绝缘垫Ⅰ1，使夹子张开夹持工作台，松开夹子9，活动片Ⅰ11和活动片Ⅱ15靠弹簧弹力保持示教仪稳定，绝缘垫Ⅱ10和绝缘垫Ⅰ1使工作台与示教仪绝缘；松开锁紧螺钉22，利用球形关节调整好机械臂间角度，调整到位后用锁紧螺钉22固定；焊接时，焊接弧光一方面经光强度探测头18反馈信息使滤光片16变色，另一方面经保护镜片17和滤光片16后，由信息采集头19采集信息，转换为电信号后由信号线20传出，再由外接设备存储或播放影像。

本发明的有益效果：主体由主体由夹子、活动机械臂和信息采集盒组成，通过夹子固定，调整活动机械臂的角度，利用信息采集盒对焊接过程的影像实时采集，使学员可以在计算机，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；通过比对检验变色滤光片变色的反应时间和变色度分析焊接镜片的质量；通过控制影像采集系统，达到一机多用和降低成本的目的。本品具有结构简单、操作方便，实用性强等效果。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的Ⅰ处局部放大视图；

图3是图1的信息采集盒内部结构示意图；

图4是图1的Ⅱ处局部放大视图。

图中：1.绝缘垫Ⅰ，2.球头关节Ⅰ，3.球头关节Ⅱ，4.信息采集盒，5.机械臂Ⅰ，6.机械臂Ⅱ，7.球头关节Ⅲ，8.机械臂Ⅲ，9.夹子，10.绝缘垫Ⅱ，11.活动片Ⅰ，12.弹簧，13.球头关节座，14.连接轴，15.活动片Ⅱ，16.滤光片，17.保护镜片，18.光强度探测头，19.信息采集头，20.信号线，21.球头，22.锁紧螺钉。

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。

一种机械臂式焊接示教仪，如图1-4所示，其特征是：主体由夹子、活动机械臂和信息采集盒组成；活动片Ⅰ11前端装有绝缘垫Ⅱ10，中部外表面的球头关节座13与球头关节Ⅰ2连接，活动片Ⅱ15前端装有绝缘垫Ⅰ1，其中部内表面凸缘与活动片Ⅰ11的中部内表面凸缘通过连接轴14连接，弹簧12套在连接轴14，其两爪分别支撑活动片Ⅰ11和活动片Ⅱ15组成夹子9；机械臂Ⅲ8一端连接球头关节Ⅰ2，另一端连接球头关节Ⅲ7，机械臂Ⅱ6一端连接球头关节Ⅲ7，另一端连接球头关节Ⅱ3，球头21连接机械臂Ⅰ5插入球头关节Ⅱ3形成球头关节，构成活动机械臂；信息采集盒4由滤光片16、保护镜片17、光强度探测头18、信息采集头19和信号线20组成；工作时按压夹子9的活动片Ⅰ11和活动片Ⅱ15，使弹簧12两爪受压变形，活动片Ⅰ11和活动片Ⅱ15绕连接轴14旋转，活动片Ⅰ11和活动片Ⅱ15前端分别带动绝缘垫Ⅱ10和绝缘垫Ⅰ1，使夹子张开夹持工作台，松开夹子9，活动片Ⅰ11和活动片Ⅱ15靠弹簧弹力保持示教仪稳定，绝缘垫Ⅱ10和绝缘垫Ⅰ1使工作台与示教仪绝缘；松开锁紧螺钉22，利用球形关节调整好机械臂间角度，调整到位后用锁紧螺钉22固定；焊接时，焊接弧光一方面经光强度探测头18反馈信息使滤光片16变色，另一方面经保护镜片17和滤光片16后，由信息采集头19采集信息，转换为电信号后由信号线20传出，再由外接设备存储或播放影像。