一种焊把控制焊接电流的装置及方法与流程

文档序号：21848691发布日期：2020-08-14 17:19阅读：467来源：国知局

本发明涉及一种焊接作业技术领域，尤其涉及一种焊把控制焊接电流的装置及方法。

背景技术：

在管道、钢结构等工程中，有很大的焊接量,尤其在高空作业的环境下，焊接人员根据工艺的要求和实际焊接情况，都要自己从高空下到地面去调节焊接电流和关闭焊接电源；特别是在作业的过程当中，当需要改变焊接工艺，或改变焊件厚度以及材质、环境发生变化时，更是需要频繁地调节焊接电流，给作业带来了很多不便；甚至为了节省时间和顾虑高空上下的安全，其极端的情况下焊接电流一直不作调节，给焊接质量带来了了很大的隐患，以至于在进行打压试验时，经常出现焊口泄露事件，甚至于造成管道、钢结构的坍塌事故。

为此，本发明根据焊接工艺要求，以提高焊接质量和提高焊接速度为出发点进行研究，发明了一种焊把控制焊接电流的装置及方法，该发明采取特制焊接电缆，焊工可在焊接区域内(如高空等)操作调节焊接电流和控制焊机电源的通断，解决了以往必须在焊机上人为进行控制的缺陷，节约了电能，提高了设备的使用寿命，保证了焊工的安全，通用性强，具有较高的实际应用价值。

技术实现要素：

本发明提供了一种焊把控制焊接电流的装置及方法，利用带有齿轮减速装置的电机进行驱动，通过接口与电焊机的电流调节旋钮进行对接，然后利用特制焊线通过焊把对驱动电机和焊机电源进行控制，达到方便电流调节的效果。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种焊把控制焊接电流的装置，包括电焊机、焊接电缆及焊把，其特征在于，在电焊机的电流调节旋钮上连接有齿轮驱动部分，齿轮驱动部分连接有电机及电机驱动部分，焊接电缆的前端与控制盒相连，控制盒与焊把相连。

所述的齿轮驱动部分包括万能接口，定位螺丝，减速齿轮机构构成，万能接口端部为空心圆柱形，焊接电流调节旋钮可插入其中；定位螺丝可对接口进行定位紧固；减速齿轮机构可驱动万能接口转动，一端与万能接口连接，另一端与电机驱动轴连接，在减速齿轮机构中，有过转矩齿轮分离功能，分离装置由滑道、弹簧、分离齿轮、力矩调节螺丝、弹簧上下端块和顶丝内挡板、弹簧压杆组成；当减速齿轮部分输出过扭矩时，分离齿轮与电机输出端分离，当扭矩正常时，在弹簧的弹力下，分离齿轮又恢复到与电机输出端啮合状态；通过调节力矩调节螺丝可使压杆上下移动，通过上端块的上下滑动来调整分离齿轮，进而调整万能接口的输出力矩。

所述的万能接口，为端部空心圆柱体，空心直径按常用焊接电流调节旋钮轴的最大外径设计；所述定位螺丝，在万能接口径向对称各安装一个，定位螺丝在万能接口空心内与压板连接，压板为半弧形，长度与空心长度匹配，压板随定位螺丝可上下移动，为了减小轴间隙和防止过扭矩，在压板上装有半硬质橡胶板，通过橡胶板调整连接轴的上下压接松紧程度，当焊机电流旋钮到达两端极限扭矩时，万能接口可与焊机电流旋钮脱离运动。

所述的电机及电机驱动部分由12v直流电机及其输出轴和其驱动板构成，驱动板可通过控制按钮对380v电源进行通断控制，驱动板还可实现通过控制按钮对电机进行正反转控制，驱动板内有交流380v变12v变换电源；电动机有底座用于固定电机，同时可调整整个调节装置的高矮；直流电机与减速齿轮机构和驱动板为一个整体；驱动板的电源输入端通过漏电短路器接到交流380v供电电源上，驱动板的直流输出端与电机连接，驱动板的交流输出端分别与电焊机的电源输入端连接；驱动板的控制端与控制线连接；驱动板上d1为电源指示灯，d2为电流顺时针调节指示灯，d3为电流逆时针调节指示灯，d4为电源输出指示灯。

所述的焊接电缆由焊接电流线和控制线构成；电缆内心为焊接电流线，焊接电流线的外面为控制线；控制线由多根组成；在整个焊接电缆的外层有防护层，防止对控制线的伤害；控制线的一端与驱动板连接，另一端与控制盒连接；焊接电流线一端与电焊机焊接电流输出端连接，另一端与控制盒连接；焊接地线一端与电焊机的焊接输出端连接，另一端与被焊接件连接；焊把线可以与控制盒方便的连接。

控制盒由防水、抗摔的半硬质绝缘材料制作，上面有电焊机电源控制按钮，以及电机正反转控制按钮和停止按钮；电源控制按钮可对驱动板的交流电源输出端进行通断控制，正反转按钮和停止按钮可对万能接口的旋转方向和停止进行控制。

一种焊把控制焊接电流的方法，采用焊接电流在线调节装置实现，具体包括如下步骤：

s1.安装调节装置：首先调整电焊机的电流调节旋钮，使电流大小设置在中间位置，然后拆掉旋钮的调节手柄，接着调整底座的高度，使万能接口的轴线与电焊机的电流调节轴的中心轴线一致，接下来调整定位螺丝的长度，使万能接口的两个压板之间直径宽度略大于电焊机的调节轴的直径；

s2.连接装置电缆线：把焊接电缆的一端与电焊机的焊接电缆端进行连接，然后把焊接电缆中的控制线与驱动板的控制端连接，电焊机的电源进线与驱动板的电源输出端连接，焊接地线一端与电焊机的焊接输出端连接，另一端与被焊接件连接；控制盒与焊接电缆是固定连接的；驱动板的电源输入端通过带漏电保护的断路器接交流380v电源；

s3.电流调节装置调试：首先检查接线是否正确，控制盒的电源按键在停止位置，转向控制按键在停止位置，焊把处于悬空不搭接地线或焊接件状态；然后闭合断路器，驱动板的状态指示灯处于正常指示(电源指示灯d1显示，其它灯不亮)；接下来按下控制盒的电源控制按钮，电源输出指示灯d4显示，电焊机上有电源显示，按动正向电流调节按钮，电流正向调节指示灯d2有显示，万能接口顺时针旋转，反之，按动反向电流调节按钮，电流反向调节指示灯d3有显示，万能接口逆时针旋转；然后断开断路器，沿电焊机方向推动调节装置的底座，使调节轴插入到万能接口之中，调节定位螺丝，要松紧适度；在接通断路器电源后，按手柄上的正向按钮，电焊机电流调节轴正向旋转，到达正向终端后减速齿轮部分的内部分离器分开，调节轴停止转动，按手柄上的反向按钮，正向过扭矩解除，分离器与电动机轴正常啮合，电焊机电流调节轴反向旋转，到达反向终端后减速齿轮部分的内部分离器分开，调节轴停止转动；定位螺丝作为过扭矩的后备保护，当分离器不分离时，电焊机电流调节轴在压板内的硬质橡胶版中抵抗压力而空转，起到机械保护作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)开创了一种焊把控制焊接电流的装置及方法，实现焊接电流在焊把上的随时调节；

2)焊把控制焊接电流的装置具有通用性，无论是传统焊机还是电子焊机，万能接口都可进行对接，并且连接方便；

3)焊把控制焊接电流的装置具有过载齿轮分离保护功能和万能接口过扭矩保护功能，调控系统更为安全可靠；

4)焊把控制焊接电流的装置具有关闭焊接电源功能，保证在高空移动焊把时的安全性，消除了焊把短接造成设备损坏现象，同时也保证了人身安全；

5)焊把控制焊接电流的装置电流调节精度高，速度快，消除了焊接电流对焊接工艺的影响；

6)焊把控制焊接电流的装置安装方便，通过底座调节可以方便安装。

附图说明

图1是本发明所述装置的整体结构示意图。

图2是本发明所述的万能接口的结构示意图。

图3是本发明所述的分离齿轮机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的焊把控制焊接电流的装置及方法作进一步的详细说明。

如图1至图3所示，是本发明的结构示意图。

一种焊把控制焊接电流的装置，包括电焊机25、焊接电缆15及焊把22，在电焊机25的电流调节旋钮9上连接有齿轮驱动部分，齿轮驱动部分连接有电机10及电机驱动部分，焊接电缆15的前端与控制盒16相连，控制盒16与焊把22相连。

所述的齿轮驱动部分包括万能接口1，定位螺丝2，减速齿轮机构7构成，万能接口1端部为空心圆柱形，焊接电流调节旋钮9可插入其中；定位螺丝2可对接口进行定位紧固；减速齿轮机构7可驱动万能接口1转动，一端与万能接口1连接，另一端与电机驱动轴8连接，在减速齿轮机构7中，有过转矩齿轮分离功能，分离装置有滑道4，弹簧6，分离齿轮5、力矩调节螺丝41、弹簧上下端块44和45、顶丝内挡板42、弹簧压杆43组成；当减速齿轮部分输出过扭矩时，分离齿轮5与电机输出端8分离，当扭矩正常时，在弹簧6的弹力下，分离齿轮5又恢复到与电机输出端8啮合状态；通过调节力矩调节螺丝41可使压杆43上下移动，通过上端块44的上下滑动来调整分离齿轮5，进而调整万能接口1的输出力矩。

所述的万能接口1，为端部空心圆柱体，空心直径按常用焊接电流调节旋钮轴9的最大外径设计；所述定位螺丝2，在万能接口1径向对称各安装一个，定位螺丝2在万能接口1空心内与压板3连接，压板3为半弧形，长度与空心长度匹配，压板3随定位螺丝2可上下移动，为了减小轴间隙和防止过扭矩，在压板3上装有半硬质橡胶板41，通过橡胶板41调整连接轴的上下压接松紧程度，当焊机电流旋钮9到达两端极限扭矩时，万能接口1可与焊机电流旋钮9脱离运动。

所述的电机及电机驱动部分由12v直流电机10及其输出轴46和其驱动板11构成，驱动板11可通过控制按钮对380v电源进行通断控制，驱动板11还可实现通过控制按钮对电机10进行正反转控制，驱动板11内有交流380v变12v变换电源；电动机有底座37用于固定电机，同时可调整整个调节装置12的高矮；直流电机10与减速齿轮机构7和驱动板11为一个整体12。驱动板的电源输入端34、35、36通过漏电短路器40接到交流380v供电电源上，驱动板11的直流输出端与电机10连接，驱动板11的交流输出端31、32、33分别与电焊机的电源输入端26、27、28连接；驱动板11的控制端39与控制线13连接；驱动板11上d1为电源指示灯，d2为电流顺时针调节指示灯，d3为电流逆时针调节指示灯，d4为电源输出指示灯。

所述的焊接电缆15由焊接电流线14和控制线13构成；电缆内心为焊接电流线14，焊接电流线的外面为控制线。控制线13由多根组成；在整个焊接电缆15的外层有防护层，防止对控制线13的伤害；控制线13的一端与驱动板11连接，另一端与控制盒16连接；焊接电流线14一端与电焊机25焊接电流输出端29连接，另一端与控制盒16连接；焊接地线24一端与电焊机25的焊接输出端30连接，另一端与被焊接件38连接；21为焊把线，22为焊把，23为焊条；焊把线21可以与控制盒方便的连接。

控制盒16由防水、抗摔的半硬质绝缘材料制作，上面有电焊机电源控制按钮17，以及电机正反转控制按钮18、20和停止按钮19。电源控制按钮16可对驱动板11的交流电源输出端31、32、33进行通断控制，正反转按钮18、20和停止按钮可对万能接口1的旋转方向和停止进行控制。

一种焊把控制焊接电流的的方法，采用焊接电流在线调节装置实现；具体包括如下步骤：

s1.安装调节装置：首先调整电焊机25的电流调节旋钮9，使电流大小设置在中间位置，然后拆掉旋钮9的调节手柄，接着调整底座37的高度，使万能接口1的轴线与电焊机25的电流调节轴9的中心轴线一致，接下来调整定位螺丝2的长度，使万能接口1的两个压板3之间直径宽度略大于电焊机25的调节轴9的直径；

s2.连接装置电缆线：把焊接电缆15的一端与电焊机25的焊接电缆端29进行连接，然后把焊接电缆中的控制线13与驱动板11的控制端39连接，电焊机25的电源进线26、27、28与驱动板11的电源输出端31、32、33连接，焊接地线24一端与电焊机25的焊接输出端30连接，另一端与被焊接件38连接；控制盒16与焊接电缆15是固定连接的；驱动板的电源输入端34、35、36通过带漏电保护的断路器40接交流380v电源；

s3.电流调节装置调试：首先检查接线是否正确，控制盒16的电源按键17在停止位置，转向控制按键19在停止位置，焊把处于悬空不搭接地线或焊接件状态；然后闭合断路器40，驱动板11的状态指示灯处于正常指示(电源指示灯d1显示，其它灯不亮)；接下来按下控制盒16的电源控制按钮17，电源输出指示灯d4显示，电焊机上有电源显示，按动正向电流调节按钮18，电流正向调节指示灯d2有显示，万能接口1顺时针旋转，反之，按动反向电流调节按钮20，电流反向调节指示灯d3有显示，万能接口1逆时针旋转；然后断开断路器40，沿电焊机25方向推动调节装置12的底座37，使调节轴9插入到万能接口1之中，调节定位螺丝2，要松紧适度；在接通断路器电源40后，按手柄16上的正向按钮18，电焊机电流调节轴9正向旋转，到达正向终端后减速齿轮部分7的内部分离器5分开，调节轴9停止转动，按手柄16上的反向按钮20，正向过扭矩解除，分离器5与电动机轴8正常啮合，电焊机电流调节轴9反向旋转，到达反向终端后减速齿轮部分7的内部分离器5分开，调节轴9停止转动；定位螺丝2作为过扭矩的后备保护，当分离器5不分离时，电焊机5电流调节轴9在压板3内的硬质橡胶版41中抵抗压力而空转，起到机械保护作用。