本发明涉及净化除尘设备领域，具体是一种追踪式焊接除尘器。
背景技术：
当前机械结构件在焊接加工时会产生大量有毒烟尘，严重污染环境，有害身体健康。为了减少焊接时的有毒烟尘污染，工厂多采用整体式通风除尘系统或局部通风系统，利用风机产生负压吸入烟尘，此外，还有采用等离子除尘设备通过在电极上施加电场，使烟尘带电来进行吸附除尘。上述现有的除尘装备净化效率有限，除尘效果不理想，而且设备体积大、能耗高、效率低，无法满足复杂焊接工艺的需求。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种追踪式焊接除尘器，便携式结构，高效率，噪音小，且能耗低，能实时跟随焊枪运动过程，实现对焊接烟尘准确追踪，在烟尘产生瞬时进行净化，避免烟尘大范围扩散。
本发明的技术方案为：
一种追踪式焊接除尘器，包括有顺次连接的集气吸尘罩、滤袋式除尘装置、吸风机、针尖-电弧荷电装置、静电除尘装置和排风机；所述的集气吸尘罩和滤袋式除尘装置之间连接有球形转接头，所述的球形转接头包括有连接于集气吸尘罩尾端的球形转接公头和连接于滤袋式除尘装置首端的球形转接母头，所述的球形转接公头插入所述的球形转接母头内；所述的滤袋式除尘装置包括有外壳、设置于外壳内的顺次连通的导气管、蜂窝状滤袋和过滤片；所述的针尖-电弧荷电装置内置有针状钨丝电极。
所述的追踪式焊接除尘器还包括有角度调节机构，所述的角度调节机构包括有支承臂、活动推杆、连接于支承臂顶端的上转动轴承和上转轴、固定连接于支承臂底端的下转轴、以及连接于排风机尾端的下转动轴承，所述的上转动轴承固定连接于支承臂的顶端，上转轴与上转动轴承的内圈固定连接，所述的下转轴与下转动轴承的内圈固定连接，所述的活动推杆的顶端与支承臂的侧壁铰接，活动推杆的底端与排风机的外壳铰接。
所述的静电除尘装置选用平板式静电除尘装置、环状静电除尘装置或阵列式静电除尘装置；所述的平板式静电除尘装置包括有矩形绝缘壳体，密封连接于矩形绝缘壳体两端的铜对丝，设置于矩形绝缘壳体内的降速导流板、相对设置的放电极板和集尘极板；其中，所述的降速导流板邻近于矩形绝缘壳体的进气口；所述的环状静电除尘装置包括有圆柱形绝缘壳体、设置于圆柱形绝缘壳体内的孔型集电极和电晕线，所述的圆柱形绝缘壳体的前端为进气罩，所述的电晕线连接于圆柱形绝缘壳体内的绝缘子上且穿过孔型集电极；所述的阵列式静电除尘装置是由多个平板式静电除尘装置串接而成或多个环状静电除尘装置串接而成。
所述的针尖-电弧荷电装置还包括有圆形导流板、电极安装座、基座和固定盘，所述的圆形导流板设置于针尖-电弧荷电装置的进气口端用于整流、提高荷电效率，所述的针状钨丝电极通过电极安装座安装于基座上，并通过固定盘固定。
所述的吸风机和排风机均选用三相无刷风机。
所述的平板式静电除尘装置的矩形绝缘壳体包括有矩形框、两个分别连接于矩形框两侧的侧封板。
所述的平板式静电除尘装置的降速导流板包括有导流板体和设置于导流板体上的三角形导流孔。
本发明的优点：
（1）、本发明采用吸尘-滤尘-荷电-静电除尘的焊接烟尘净化工艺，适用于不同的焊接工况，净化效率高，无二次污染；
（2）、本发明为便携式结构，便于实时跟随焊枪运动过程，实时就地净化焊接烟尘，将烟尘污染控制在源头，避免烟尘大范围扩散；
（3）、本发明的静电除尘装置可选用环状、平板和阵列式三种形式，能够吸附高浓度有毒烟尘，适用于各种自动化焊接设备；
（4）、本发明为便携式结构，具有重量轻、噪音小和能耗低的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明集气吸尘罩、滤袋式除尘装置、吸风机和针尖-电弧荷电装置的爆炸图。
图3是本发明平板式静电除尘装置的爆炸图。
图4是本发明环状静电除尘装置的爆炸图。
图5是本发明由平板式静电除尘装置串接形成的阵列式静电除尘装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
见图1和图2，一种追踪式焊接除尘器，包括有顺次连接的集气吸尘罩1、滤袋式除尘装置3、吸风机4、针尖-电弧荷电装置5、静电除尘装置6、排风机7和角度调节机构；集气吸尘罩1和滤袋式除尘装置3之间连接有球形转接头2，球形转接头2包括有连接于集气吸尘罩1尾端的球形转接公头21和连接于滤袋式除尘装置3首端的球形转接母头22，球形转接公头21插入球形转接母头22内；滤袋式除尘装置3包括有外壳、设置于外壳内的顺次连通的导气管31、蜂窝状滤袋32和过滤片33；针尖-电弧荷电装置5包括有针状钨丝电极51、圆形导流板52、电极安装座53、基座54和固定盘55，圆形导流板52设置于针尖-电弧荷电装置的进气口端用于整流、提高荷电效率，针状钨丝电极51通过电极安装座53安装于基座54上，并通过固定盘55固定；
静电除尘装置6选用平板式静电除尘装置、环状静电除尘装置或阵列式静电除尘装置；
见图3和图4，平板式静电除尘装置包括有矩形绝缘壳体，密封连接于矩形绝缘壳体两端的铜对丝63（分别作为进气口和出气口），设置于矩形绝缘壳体内的降速导流板64、相对设置的放电极板65和集尘极板66；其中，矩形绝缘壳体包括有矩形框61、两个分别连接于矩形框61两侧的侧封板62，便于将集尘极板66取出并清除集尘极板66上已经吸附的烟尘颗粒；降速导流板64邻近于矩形绝缘壳体的进气口，降速导流板64包括有导流板体和设置于导流板体上的三角形导流孔，含尘气体通过降速导流板64的三角形导流孔实现降速的目的；环状静电除尘装置包括有圆柱形绝缘壳体67、设置于圆柱形绝缘壳体67内的孔型集电极68和电晕线69，圆柱形绝缘壳体67的前端为进气罩610，电晕线69连接于圆柱形绝缘壳体内的绝缘子611上且穿过孔型集电极68；阵列式静电除尘装置是由多个平板式静电除尘装置串接而成（见图5）或多个环状静电除尘装置串接而成。
见图1，角度调节机构包括有支承臂8、活动推杆9、连接于支承臂8顶端的上转动轴承81和上转轴82、固定连接于支承臂8底端的下转轴83，以及连接于排风机7尾端的下转动轴承84，上转动轴承81固定连接于支承臂8的顶端，上转轴82与上转动轴承81的内圈固定连接，下转轴83与下转动轴承84的内圈固定连接，活动推杆9的顶端与支承臂8的侧壁铰接，活动推杆9的底端与排风机7的外壳铰接；使用中，上转轴82固定连接于焊接机器人的安装底座10上。
其中，吸风机4和排风机7均选用三相无刷风机。
本发明的工作原理：
吸风机4高速旋转，焊接产生的有毒烟尘由集气吸尘罩1吸入滤袋式除尘装置3，集气吸尘罩1通过球形转接头2与滤袋式除尘装置3相连接，球形转接头2的球形转接公头21在球形转接母头22内旋转可实现集气吸尘罩1多角度的转动，跟踪焊接烟尘产生源，高效吸入焊接烟尘；滤袋式除尘装置3采用通过导气管31输送烟尘，烟尘经蜂窝状滤袋32和过滤片33对吸入的大颗粒粉尘进行粗过滤；针尖-电弧放电装置5的针状钨丝电极51对过滤后的烟尘微粒进行电晕荷电；后置的静电除尘装置6吸附烟尘微粒，最后经过排风机7排出洁净空气，实现对焊接有毒烟尘的净化。
其中，上转动轴承81和上转轴82的相对转动，可实现除尘器在竖直面内的旋转运动，下转轴83与下转动轴承84的相对转动，可实现除尘器在水平面内的旋转运动，活动推杆9的伸缩运动，可实现排风机7与支承臂8之间的角度调节。角度调节机构可以多角度复合运动，实时跟随焊枪运动过程，实现对焊接烟尘准确追踪，在烟尘产生瞬时进行净化，避免烟尘大范围扩散。
安装和使用中的注意事项：
（1）、连接球形转接头2时，测试密封性及可旋转性后再安装集气吸尘罩1。
（2）、各部件外壳法兰边间安装o型密封圈，提高装置密封性，避免二次污染。
（3）、滤袋式除尘装置3中滤袋选用无纺纤维，应定期清理更换。
（4）、三相无刷风机（吸风机4和排风机7）通过数码调节控制风速，起到一级抽风，二级排风的作用，根据不同焊接工况，调节三相无刷风机的功率，保证管道内的适当风速。
（5）、针尖-电弧荷电装置5中的电极材料采用钨丝，电极安装座53为聚四氟乙烯，基座54及固定盘55为铝合金，通过圆形导流板52使烟尘微粒有效荷电，针状钨丝电极51通过电极安装座53固定并与高压直流脉冲电源相连。
（6）、平板式静电除尘装置中的绝缘板材料为聚四氟乙烯，密封圈材料为硅胶，通过高压直流电源对放电极板65和集尘极板66供电，烟尘荷电微粒在库仑力及重力综合作用下吸附到集尘极板66上。放电极板65和集尘极板66定位于矩形框61的卡槽内，清灰时，旋下矩形框61和侧封板62的连接螺栓即可拆卸集尘极板66清灰。应注意正确安装密封圈，避免烟尘泄露，造成二次污染。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。