一种焊接过程温度测量及焊接速度控制的系统装置的制作方法

本实用新型涉及海上风电及海洋平台的焊接领域，具体地说是一种焊接过程温度测量及焊接速度控制的系统装置。

背景技术：
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海上风电及海洋平台项目过程中经常遇到焊接管桁架结构，这种结构支撑很多，且支撑管管径较大，焊缝也较宽，在实际焊接过程中出现了较大的焊接变形问题，焊接管桁架结构过程中，需要人工拿着仪器不断进行测量温度，进行温度场分布情况分析，分析后的数据如焊接速度、焊接流量等参数需要通过专门人员通知操作人员进行实时调整，费时费力，如果提供一种能自动测量焊接温度并控制焊接速度，得到的焊接速度、焊接电流等参数通过系统装置播报给操作人员进行实时调整的系统装置，绝对势在必行。

技术实现要素：
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本实用新型的目的是为了克服以上的不足，提供一种焊接过程温度测量及焊接速度控制的系统装置，能自动测量焊接温度从而得到温度场的分布情况，得到的焊接速度、焊接电流等参数通过系统装置播报给操作人员进行实时调整，为后续的自动调节提供了基础。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种焊接过程温度测量及焊接速度控制的系统装置，安装在支撑支架上或焊枪的旁侧，包括测温传感单元、数据采集分析单元、无线通讯设备，测温传感单元与数据采集分析单元、数据采集分析单元与无线通讯设备连接；

测温传感单元由多台红外线温度计组成，多台红外线温度计呈椭圆形状分布在数据采集分析单元以及无线通讯设备的旁侧；

数据采集分析单元为上下位机分布式结构的计算机；

无线通讯设备包括无线发射器、无线接收器、语音播报器，无线接收器与数据采集分析单元连接，无线发射器与无线接收器连接，无线接收器与语音播报器连接，该语音播报器置于焊枪的旁侧。

本实用新型的进一步改进在于：红外线温度计的个数为6-8个，测温范围在400-1600℃。

本实用新型的进一步改进在于：系统装置安装在焊枪的旁侧时，加装六自由度机械臂。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过红外线温度计进行多点式温度测量，完成特殊点温度的信息采集，经过计算机实时处理采集数据，计算焊接温度场的分布情况，并推算出焊接最高温度、焊枪运动速度、焊接电流等参数，通过无线通讯设备的无线发射器将这些参数发射至无线接收器，无线接收器接收信号通过语音播报器将信息播报给操作者，提高自动化程度，提高工作效率，同时也解决了焊接过程中焊接变形的问题。

2、红外线温度计的个数为6-8个，测温范围在400-1600℃，理想温度场的测量采用六点测量法，可以确定温度场等温线分布（需要四个参数）、温度梯度（需要两个参数），为了提高计算的精度，适当增加两个测点更为合理。

3、系统装置安装在焊枪的旁侧时，加装六自由度机械臂，配备相关的自动跟随系统，无需人工进行跟随焊接，可实现自动化焊接。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图中标号：1-测温传感单元、2-数据采集分析单元、3-无线通讯设备、4-无线发射器、5-无线接收器、6-语音播报器。

具体实施方式：

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

如图1示出了本实用新型一种焊接过程温度测量及焊接速度控制的系统装置的一种实施方式，安装在支撑支架上或焊枪的旁侧，包括测温传感单元1、数据采集分析单元2、无线通讯设备3，测温传感单元1与数据采集分析单元2、数据采集分析单元2与无线通讯设备3连接；

测温传感单元1由多台红外线温度计组成，多台红外线温度计呈椭圆形状分布在数据采集分析单元2以及无线通讯设备3的旁侧，红外线温度计的个数为6-8个，测温范围在400-1600℃，理想温度场的测量采用六点测量法，可以确定温度场等温线分布（需要四个参数）、温度梯度（需要两个参数），为了提高计算的精度，适当增加两个测点更为合理；

数据采集分析单元2为上下位机分布式结构的计算机，采用FPGA硬件级PID运算，计算焊接温度场分布情况；

无线通讯设备3包括无线发射器4、无线接收器5、语音播报器6，无线接收器5与数据采集分析单元2连接，无线发射器4与无线接收器5连接，无线接收器5与语音播报器6连接，该语音播报器6置于焊枪的旁侧。

工作原理：通过红外线温度计进行多点式温度测量，完成特殊点温度的信息采集，经过计算机实时处理采集数据，计算焊接温度场的分布情况，并推算出焊接最高温度、焊枪运动速度、焊接电流等参数，通过无线通讯设备3的无线发射器4将这些参数发射至无线接收器5，无线接收器5接收信号通过语音播报器6将信息播报给操作者，提高自动化程度，提高工作效率，同时也解决了焊接过程中焊接变形的问题。

本实用新型一种焊接过程温度测量及焊接速度的系统装置可以安装在支撑支架上，通过人工控制跟随测量，操作者根据播报数据实时调整焊接速度及电流等，也可以安装在焊枪的旁侧，如需进行自动跟随测量焊接，要加装六自由度机械臂，及相关的自动跟随控制系统，实现自动化焊接；由于焊接弧光可能对红外测温有一定影响，因此需对焊接弧光的影响进行现场测定，如影响较大，测量时需要暂停焊接。

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效物界定。