焊机及其焊接参数监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及焊接领域，尤其涉及一种焊机及其焊接参数监测装置。


背景技术：

2.焊接普遍存在于工业生产的各个领域，焊接质量的好坏直接影响了产品质量，焊接参数直接决定了焊接的质量，例如焊接电流、焊接电压、焊接温度、焊接的熔池形状等参数。焊接电流的实际大小受到多方面的影响，例如焊丝长度、焊接电缆长度等因素。
3.目前市面上的焊机只能在操作面板上显示出焊接所需的电压与电流，无法显示焊接过程中实际的电流大小与焊接的电弧电压，且不具备参数的存储功能，无法对焊接过程进行溯源。另外，在焊接过程中，往往会迫于焊接效率的压力，采用较大电流进行快速焊接，但这样会导致焊接质量的下降。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种焊机及其焊接参数监测装置。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种焊接参数监测装置，包括：用于采集焊接过程中熔池图像的摄像器；用于采集焊接温度的感温器；套设在电缆外周用于采集焊接电参数的线圈组件，以及与所述线圈组件连接的电流分析仪；还包括与所述摄像器、所述感温器和所述电流分析仪连接的上位机。
6.在一些实施例中，所述摄像器设于转动云台上。
7.在一些实施例中，所述感温器包括红外温度传感器。
8.在一些实施例中，所述焊接参数监测装置还包括与所述上位机和/或所述电流分析仪连接的预警器。
9.在一些实施例中，所述预警器包括蜂鸣器和/或光学预警器。
10.在一些实施例中，所述上位机具有用于显示参数的显示屏。
11.在一些实施例中，所述上位机内设有存储模块。
12.在一些实施例中，所述线圈组件包括感应线圈本体，设于所述感应线圈本体上的电流传感器以及设于感应线圈本体上的电压传感器。
13.本实用新型还构造一种焊机，所述焊机包括上述任意一实施例所述的焊接参数监测装置，所述焊接参数监测装置固定安装在所述焊机上。
14.在一些实施例中，所述焊机包括焊接电缆以及与所述焊接电缆连接用于对焊接工件进行焊接的焊枪，所述线圈组件套设在所述焊接电缆外周。
15.实施本实用新型具有以下有益效果：该焊接参数监测装置包括用于采集焊接过程中熔池图像的摄像器；用于采集焊接温度的感温器；套设在电缆外周用于采集焊接电参数的线圈组件，以及与所述线圈组件连接的电流分析仪；还包括与摄像器、感温器和电流分析仪连接的上位机。该焊接参数监测装置配合现有焊机即可工作，无需更换现有焊机，可将节约生产单位的大笔费用，可广泛用于需要记录焊接参数的领域，如焊接质量控制、焊接质量
研究等。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，应当理解地，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可根据这些附图获得其他相关的附图。附图中：
17.图1是本实用新型一些实施例中的焊机的立体结构示意图；
18.图2是本实用新型一些实施例中的焊机的立体后侧视结构示意图；
19.图3是本实用新型一些实施例中的摄像器的结构示意图；
20.图4是本实用新型一些实施例中的感温器的结构示意图。
具体实施方式
21.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。
22.还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.请参阅图1至图4，本实用新型公开一种焊机7，该焊机7包括焊接参数监测装置，该焊接参数监测装置可固定安装在焊机7上。该焊接参数监测装置可用于实时监测焊接过程，并将有关参数记录下来。
24.其中，该焊机7可以是包括焊接电缆71以及与焊接电缆71连接用于对焊接工件进行焊接的焊枪72。
25.在一些实施例中，该焊接参数监测装置可以是包括用于采集焊接过程中熔池图像的摄像器1；用于采集焊接温度的感温器2；套设在焊接电缆71外周用于采集焊接电参数的线圈组件3，以及与线圈组件3连接的电流分析仪4；还包括与摄像器1、感温器2和电流分析仪4连接的上位机5。
26.可以理解地，该焊接参数监测装置安装在现有焊机7上即可工作，无需更换现有焊机7，可将节约生产单位的大笔费用，可广泛用于需要记录焊接参数的领域，如焊接质量控
制、焊接质量研究等。
27.请参阅图3，该摄像器1用于拍摄焊接过程中的熔池形态。该摄像器1可优选为激光熔池相机，该激光熔池相机可包括相机本体12、设于相机本体12中的光学器件13、与该光学器件13相对设置的导光件14以及耐高温保护罩15。该光学器件13可为激光发射器，该导光件14可为激光导光光纤，该激光发射器射出的光线可通过激光导光光纤照射至该焊接熔池上，该激光发射器射出的光线以受激辐射为主，具有强度高，单色性好、相干性好和方向性好等特点，可使得摄像器1成像更加清晰。同时该熔池相机中还可以设有调节器，该调节器用于调整该激光的强度。在其他一些实施例中，该摄像器1也可为线阵ccd相机、面阵ccd相机或者其他形式的摄像器，这里不做具体限定。该耐高温保护罩15可保护该激光熔池相机不受焊接过程中产生高温的影响。
28.在一些实施例中，摄像器1设于转动云台11上，更进一步地，该转动云台11可为一可旋转的支撑平台，该转动云台11可使得摄像器1在焊接过程中根据实际需求进行转动，便于在最佳角度进行工作，使摄像器1成像更加实时和全面。其中，在其他一些实施例中，该摄像器1的数量可为两个，两个该摄像器1可相对设置共同拍摄熔池形态，使得该摄像器1成像更加准确和全面。
29.请参阅图4，在一些实施例中，该感温器2包括红外温度传感器21。可以理解地，该红外温度传感器21用于实时监测焊接的温度并传递温度信号。
30.该感温器2在其他一些实施例中还可包括红外热像仪22、散热器23以及图像采集器24，该红外热像仪22用于将不可见红外能量转变成可见的热图像，该散热器23用于保证该感温器2的正常运作，该图像采集器24用于采集并可处理焊接温度场图像。
31.在一些实施例中，该线圈组件3用于测量焊接过程中的电流值和电压值。优选地，该线圈组件3可包括感应线圈本体，设于感应线圈本体上的电流传感器31以及设于感应线圈本体上的电压传感器32，该电流传感器31与电压传感器32可以是布置多个，该电流传感器31与电压传感器32均与该电流分析仪4连接。可以理解地，该电流传感器31用于测量焊接过程中的电流参数，该电流传感器31可优选为霍尔电流传感器，该霍尔电流传感器测量范围广、响应速度快、测量精度高、动态性能好、可靠性高、测量范围大，且体积小、易于安装。在其他一些实施例中，该电流传感器31也可为电磁式电流传感器、光纤电流传感器或者其他可以测量电流的装置，这里不做具体限定。
32.其中，该电压传感器32用于测量焊接过程中的电压参数，该电压传感器32可优选为霍尔电压传感器。在其他一些实施例中，该电压传感器32也可为电压互感器、光纤电压传感器或者其他可以测量电压的装置，这里不做具体限定。
33.可以理解地，该电流分析仪4与线圈组件3电连接，其能清晰而精确地测量动态电流波形，无需使用多台仪器或进行多次测量。该电流分析仪4可采用市面上的电流分析仪。
34.在一些实施例中，该上位机5分别与摄像器1、感温器2和电流分析仪4连接，该上位机5可用于对摄像器1、感温器2和电流分析仪4等发出操控指令，以及可用于处理该摄像器1、感温器2和电流分析仪4所采集的相关焊接参数。
35.其中，该上位机5在一些实施例中也可包括功能设定器52，该功能设定器52可包括焊接类型设定器，焊接过程设定器以及焊接参数设定器。该焊接类型设定器用于在焊接作业之前进行选择焊接类型，该焊接类型为电焊、氩弧焊等其他焊接方式，该焊接参数监测装
置可根据不同的焊接类型对相应的焊接参数进行监测与记录。该焊接过程设定器用于在不同阶段的焊接作业之前选择对应的过程，使焊接参数记录更加准确，该作业过程为打底、填充、盖面等。该焊接参数设定器可用于在整个焊接作业之前，提前设定合理的焊接参数范围，该设定焊接参数在焊接作业开始后将无法修改。该焊接参数为电流、电压大小以及温度高低，该焊接参数可与实际的焊接参数进行对比分析。进一步地，该功能设定器52中还可设有开关按钮以及控制电路，该开关按钮用于该焊接参数监测装置的启停，该控制电路用于该焊接参数监测装置的控制运行。
36.在一些实施例中，该上位机5具有用于显示参数的显示屏51，该显示屏51可显示线圈组件3测得的电流值和电压值、焊接时间、经电流分析仪4处理过后的动态电流波形图、摄像器1摄像的熔池形态图、感温器2测得的温度值。进一步地，该显示屏51可通过转动支架可转动安装在工作台上，方便工作人员操作和观察。
37.在一些实施例中，该上位机5内设有存储模块。该存储模块用于记录焊接参数，待焊接作业完成之后，可将存储模块取出，将焊接数据进行拷贝提取，用于进一步的数据分析。进一步地，该存储模块可以是但不限于sd卡、u盘、蓝光碟、移动硬盘等存储数据装置。
38.在一些实施例中，该焊接参数监测装置还包括与上位机5和/或电流分析仪4连接的预警器6。可以理解地，该预警器6可与该上位机5电连接，也可与该电流分析仪4连接。
39.进一步地，该预警器6包括蜂鸣器和/或光学预警器。可以理解地，该预警器6可包括蜂鸣器和光学预警器的其中一种，或者该预警器6包括蜂鸣器和光学预警器两种。该预警器6包括蜂鸣器时，该蜂鸣器当检测到实际的焊接参数偏离设定的焊接参数时，蜂鸣器会发出蜂鸣报警，提醒焊接人员改变当前的不规范作业方式。该预警器6包括光学预警器时，该光学预警器当检测到实际的焊接参数偏离设定的焊接参数时，光学预警器会发出灯光报警，提醒焊接人员改变当前的不规范作业方式。
40.可以理解地，在进行焊接作业之前，可根据焊接工艺规程提前设置好正常的焊接电流等焊接参数，为确保焊接参数采集的准确性，焊接参数监测装置应尽量靠近被焊接工件。焊接过程中开启焊接参数监测装置，对焊接参数进行记录，焊接完成后将存储模块取出对数据进行分析及焊接过程的溯源。
41.可以理解地，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。