一种全数字化多功能双脉冲气保焊机的制作方法

本申请涉及电焊机的领域，尤其是涉及一种全数字化多功能双脉冲气保焊机。

背景技术：

焊接作为工业制造、石油化工、西气东输、交通运输设备、建筑工程、航空航天领域的重要的主导制造的工艺技术，其技术设备的优劣直接影响产品的质量、可靠性、寿命以及生产的效果和成本等诸多方面。

气体保护焊接一般采用可熔化的焊丝作为电极，以连续送进的焊丝与被焊工件之间燃烧的电弧作为热源来熔化焊丝与母材金属。焊接过程中，保护气体通过焊枪喷嘴连续输送到焊接区，使电弧、熔池及其附近的母材金属免受周围空气的有害作用。焊丝不断熔化并以熔滴形式过渡到焊池中，与熔化的母材金属熔合、冷凝后形成焊缝金属。

目前如公告号为cn207171172u的中国专利公开了一种高速脉冲mig气体保护焊机，包括焊枪、用于调节焊枪脉冲电流的变电模块、用于控制变电模块的驱动模块、以及控制模块、输入/输出模块、焊机壳体、送丝机，控制模块与送丝机电性连接，以控制送丝机的运行，控制模块还与输入/输出模块电性连接，以通过输入/输出模块显示焊机的工作状态以及操控焊机的运行，输入/输出模块和焊枪设置在焊机壳体上。

上述相关技术提供了气体保护焊机，又如为了提高气体保护焊机的便携性，公告号为cn206200310u的中国专利公开了一种便携式一体化气保焊装置，包括壳体、设置在壳体内的丝盘和送丝机，上述便携式一体化气保焊装置将丝盘和送丝机设置在壳体内，提高了气保焊装置的便携性。

并且相关技术中的气体保护焊机为了提高搬运的便捷性，通常在壳体的底端设置行走轮，但当上述气体保护焊机在使用过程中，随着工作人员在被焊工件上随着焊缝移动，往往导致焊枪连接焊机的复合线缆长度不够，此时需要工作人员起身推动焊机以靠近被焊工件的焊接，导致使用便利性交底，因此存在一定的改进之处。

技术实现要素：

为了改善使用便利性，本申请提供一种全数字化多功能双脉冲气保焊机。

本申请提供的一种全数字化多功能双脉冲气保焊机采用如下的技术方案：

一种全数字化多功能双脉冲气保焊机，包括焊机本体、以及设置在焊机本体内的送丝机，所述焊机本体上通过复合线缆连接有焊枪，所述焊机本体上设置有驱动行走机构，所述驱动行走机构包括检测组件、行走组件和控制器；

检测组件包括检测套环、若干拉压力传感器和若干连接绳，若干拉压力传感器周向分布在复合线缆与焊机本体的连接处，所述检测套环套接并固定在复合线缆上，若干连接绳周向分布在检测套环上，所述连接绳的一端固定在检测套环上且另一端固定在拉压力传感器上；

行走组件包括并排设置在焊机本体底部的两个后行走轮、以及设置在焊接本体底部的至少一个前行走部；

控制器用于接收拉压力传感器所输出的拉力信号，并根据拉力信号控制前行走部动作。

通过采用上述技术方案，在使用焊枪对被焊工件进行焊接加工时，当焊枪与焊机本体之间的复合线缆长度不够，此时工作人员只需要拉动复合线缆，复合线缆通过连接绳拉动拉压力传感器，控制器接收到拉压力传感器所输出的拉力信号，控制器控制前行走部动作，前行走部带动焊机本体移动一部分，直至复合线缆不拉动拉压力传感器，通过上述方式，能够使得焊机本体能够跟随工作人员的焊接移动而移动，其中，移动的方式是采用拉动复合线缆的方式，这种方式，工作人员不需要再起身搬动焊机本体，也避免直接通过复合线缆作为承受点，使得拉动焊机本体而造成复合线缆的损坏，本申请通过检测组件检测复合线缆是否被拉动，进而通过前行走部控制焊机本体移动，从而改善该气保焊机的使用便利性。

优选的，所述前行走部包括转动连接在焊机本体底部的转动轴、以及固定在转动轴上的安装板，所述安装板上转动安装有前行走轮，所述安装板在前行走轮的一侧或两侧设置有用于驱使前行走轮转动的第一步进电机，所述第一步进电机通过电机驱动器电连接于控制器。

通过采用上述技术方案，第一步进电机用于驱使前行走轮转动，达到移动焊机本体的目的，并且第一步进电机具有通电自锁的特点，能够避免焊机本体在处于工作中时随意移动。

优选的，所述安装板在前行走轮的一侧或者两侧设置有离合装置，所述离合装置受控于控制器，所述第一步进电机设置在离合装置上，所述第一步进电机的输出轴上安装有第一磨砂盘，所述前行走轮的轮轴上设置有第二磨砂盘；所述焊机本体上设置有启动开关，所述启动开关电连接于控制器，所述控制器响应于启动开关的启动信号控制离合装置动作，以使得第一步进电机输出轴上的第一磨砂盘与第二磨砂盘接触。

通过采用上述技术方案，启动开关控制离合装置动作，使得第一步进电机输出轴上的第一磨砂盘与第二磨砂盘接触或脱离，在第一磨砂盘与第二磨砂盘接触时，第一步进电机能够驱使前行走轮转动，在第一磨砂盘与第二磨砂盘脱离时，以使得焊机本体在通电工作中或者非通电工作中也能够被任意推动。

优选的，所述离合装置包括设置在安装板上的安装块，所述安装块上设置有滑动槽，所述滑动槽内滑动设置有滑动块，所述第一步进电机固定在滑动块上，所述滑动槽内设置有用于驱使滑动块滑动以使得第一磨砂盘和第二磨砂盘接触的驱动部，所述驱动部受控于控制器；所述滑动槽内还设置有用于使滑动块复位使第一磨砂盘和第二磨砂盘脱离的复位弹簧。

通过采用上述技术方案，驱动部驱使滑动块滑动以使得第一磨砂盘和第二磨砂盘接触，复位弹簧用于驱使滑动块滑动使第一磨砂盘和第二磨砂盘脱离，结构简单，运行高效。

优选的，所述驱动部包括设置在滑动槽内的电磁铁，所述滑动块的端部设置有永磁体，所述电磁铁与永磁体的同极相对。

通过采用上述技术方案，电磁铁与永磁体的同极相对，电磁铁得电时，电磁铁与永磁体之间产生相向的磁力，从而推动滑动块在滑动槽中滑动。

优选的，所述焊机本体内设置有用于驱使转动轴转动的转向部，所述转向部受控于控制器；位于复合线缆与焊机本体的连接处两侧的拉压力传感器分别被定义为左拉压力传感器和右拉压力传感器，所述控制器根据左拉压力传感器或右拉压力传感器所输出的拉力信号以控制转向部动作。

通过采用上述技术方案，复合线缆左拉或右拉时，能够使得左拉压力传感器或右拉压力传感器受力，从而控制器控制转向部动作，使得前行走轮转向，方便焊机本体的转向移动。

优选的，所述转向部包括设置在焊机本体内的安装支架、以及固定在安装支架上的第二步进电机，所述第二步进电机的输出轴与转动轴相连，所述第二步进电机通过电机驱动器电连接于控制器。

通过采用上述技术方案，上述转向部的应用，结构简单，第二步进电机转向精度高，并且第二步进电机具有上电自锁的特点，能够防止焊机本体在工作时随意转向。

优选的，所述焊机本体内设置有角度传感器，所述角度传感器电连接于控制器，所述角度传感器与转动轴相连以用于记录转动轴的转动角度。

通过采用上述技术方案，角度传感器用于记录转动轴的转动角度，从而在左拉压力传感器或右拉传感器未受到拉力时，方便转动轴复位到初始转动角度。

优选的，所述焊机本体内设置有用于为驱动行走机构提供电能的蓄电池，所述蓄电池通过充电电路连接于焊机本体的电源输入端。

通过采用上述技术方案，蓄电池用于提供驱动行走机构电能，从而方便在焊机本体的电源输入端未通电时，方便驱动行走机构带动焊机本体移动，用户只需要牵引着复合线缆即可实现焊机本体前行或转向前行。

优选的，所述复位线缆在检测套环与焊机本体连接处之间形成有冗余段。

通过采用上述技术方案，冗余段的设置，方便复合线缆与焊机本体之间的连接处承受过大的拉力。

附图说明

图1是本实施例中焊机本体的结构示意图；

图2是本实施例中焊机本体的电路框图；

图3是本实施例中送丝机的安装示意图；

图4是本实施例中变电模块的安装示意图；

图5是本实施例中检测组件的安装示意图；

图6是本实施例中前行走部的结构示意图；

图7是本实施例中前行走部的剖视图；

图8是本实施例中前行走部的电路框图。

附图标记说明：1、焊机本体；2、送丝机；3、焊枪；4、变电模块；5、输入/输出模块；6、线盘；7、复合线缆；71、冗余段；8、送丝插座；9、接电插座；10、送气插座；11、二氧化碳气瓶；12、检测组件；121、检测套环；122、拉压力传感器；123、连接绳；13、行走组件；131、前行走部；1311、转动轴；1312、安装板；1313、前行走轮；1314、第一步进电机；132、后行走轮；133、离合装置；1331、安装块；1332、滑动块；1333、电磁铁；1334、永磁体；1335、复位弹簧；134、第一磨砂盘；135、第二磨砂盘；136、转向部；1361、安装支架；1362、第二步进电机；1363、角度传感器。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请提出的一种全数字化多功能双脉冲气保焊机，结合图1和图3所示，包括焊机本体1、送丝机2和焊枪3。

结合图1和图2所示，焊机本体1内设置有变电模块4、驱动模块和控制模块，变电模块4包括依次电性连接第一整流滤波电路、逆变器、主变压器和第二整流滤波电路，控制模块电性连接于驱动模块，驱动模块电性连接于逆变器。

第一整流滤波电路上连接有电源输入端，电源输入端用于接入外界的供电电源，以将外界的50hz、380v的工业交流电变成直流电，控制模块用于调节脉冲波形，驱动模块用于控制脉冲形成并输入至逆变器，逆变器用于将直流电转换成预定周期的交流电，通过主变压器使输出电压降低为适合焊接的电压，第二整流滤波电路用于将预定周期的交流电转换成预定脉冲波形的直流电，该预定脉冲波形的直流电能够为焊枪3提供电能。

焊机本体1上设置有输入/输出模块5，控制模块与输入/输出模块5电性连接，以通过输入/输出模块5显示焊机的工作状态以及操控焊机的运行。输入/输出模块5包括电信号显示单元、焊接电流调节单元、焊接状态显示单元、焊丝直径显示单元和脉冲选择单元，电信号显示单元包括电流显示窗口、电压显示窗口、过流显示灯、过热显示灯和电弧显示灯，焊接电流调节单元包括前气显示灯、起始显示灯、上升显示灯、焊接显示灯、下降显示灯、收弧显示灯和延气显示灯。焊丝直径显示单元包括0.8毫米显示灯、1毫米显示灯、1.2毫米显示灯和1.6毫米显示灯。脉冲选择单元包括单脉冲显示灯和双脉冲显示灯。

参照图3所示，送丝机2设置在焊机本体1内，控制单元与送丝机2电性连接以控制送丝机2的运行。其中，焊机本体1内可转动地安装有线盘6，线盘6上卷绕有焊丝，焊丝可通过送丝机2送出焊机本体1外。

结合图4和图5所示，焊枪3上连接有复合线缆7，焊枪3通过复合线缆7连接在焊机本体1上，具体的，复合线缆7内设置有焊接电缆、送丝管和送气管，焊机本体1上设置有送丝插座8、接电插座9和送气插座10，送丝机2用于将焊丝从送丝插座8中送出，复合线缆7通过快速接头连接在送丝插座8上，使得焊丝能够输送进入到送丝管中，复合线缆7的焊接电缆通过快速接头连接在接电插座9上，上述脉冲波形的直流电能够通过接电插座9引出进而引入到焊接电缆中。

值得说明的是，焊接本体上设置有气瓶支架，气瓶支架上设置有二氧化碳气瓶11，二氧化碳气瓶11通过导气管连接在送气插座10上，导气管上设置有电磁阀用以动态的开闭二氧化碳气瓶11，其中，复合线缆7的送气管通过快速接头连接在送气插座10上，二氧化碳（保护气体）经过导气管、送气插座10和送气管引入到焊枪3中。

当工作人员对被焊工件进行焊接时，由于复合线缆7长度不够，往往需要工作人员起身搬运焊机本体1调整位置，导致使用便利性较低，未解决上述技术问题，本申请中，焊机本体1上设置有驱动行走机构，通过驱动行走机构能够根据复合线缆7是否被拉扯，进而能够自动调整焊机本体1的位置以跟随复合线缆7被拉扯的方向移动。

具体的，驱动行走机构包括检测组件12、行走组件13和控制器。

结合图5和图8所示，检测组件12包括检测套环121、若干拉压力传感器122和若干连接绳123，若干拉压力传感器122周向等间距分布在复合线缆7与焊机本体1的连接处，即所述送丝插座8周围，本实施例中，拉压力传感器122为微型拉压力传感器122，拉压力传感器122的数量设置有四个，也可以为六个，在拉压力传感器122的数量为四个时，四个拉压力传感器122分别设置在送丝插座8周围竖直方向和水平方向的上下左右四个方位周围。

检测套环121套接并固定在复合线缆7上，检测套环121包括左套环和右套环，左套环和右套环上设置有用于与复合线缆7相适配的卡槽，左套环和右套环拼接对合后通过螺丝锁紧，从而实现检测套环121套接并固定在复合线缆7上，并实现检测套环121与复合线缆7之间的可拆卸固定。检测套环121的外圆周上设置有若干连接耳，连接耳的数量与连接绳123和拉压力传感器122的数量相同，在检测套环121套接并固定在复合线缆7上时，检测套环121上连接耳的布置方位与拉压力传感器122的布置方位相同。

若干连接绳123周向分布在检测套环121上，即连接绳123的一端固定在检测套环121上且另一端固定在拉压力传感器122上，连接绳123与检测套环121的连接耳、以及拉压力传感器122之间采用可拆卸固定的方式。

值得说明的是，复位线缆在检测套环121与焊机本体1连接处之间形成有冗余段71，即，冗余段71设置在送丝插座8与检测套环121之间，冗余段71的设置，使得工作人员拉扯复合线缆7时，将复合线缆7与送丝插座8之间的受力点转移到检测套环121上，从而确保复合线缆7与焊机本体1之间的连接强度。

结合图4和图6所示，行走组件13包括设置在焊接本体底部的至少一个前行走部131、以及并排设置在焊机本体1底部的两个后行走轮132，本实施例中，焊接本体安装有送丝插座8的一侧为前侧，前行走部131设置在焊机本体1底部的前侧，前行走部131的数量可以为一个，也可以为两个，当前行走部131的数量为两个时，两个前行走部131并排设置。

后行走轮132设置在焊机本体1的后侧，后行走轮132可以采用定向轮，也可以采用万向轮。

控制器用于接收拉压力传感器122所输出的拉力信号，并根据拉力信号控制前行走部131动作。

具体的，工作人员在焊接被焊工件时，当工作人员由于复合线缆7长度不足导致无法继续沿着被焊工件的焊缝进行焊接时，此时，工作人员只需要拉扯复合线缆7，复合线缆7拉扯检测套环121，通过连接绳123将拉压力传感器122进行拉扯，拉压力传感器122受到拉力时输出拉力信号到控制器，当控制器接收到至少一个拉压力传感器122的拉力信号时，控制器根据拉力信号进行判断，在拉力信号大于预设拉力值时，控制器控制前行走部131动作，前行走部131带动焊机本体1朝向复合线缆7的拉扯方向移动。直至，复合线缆7没有被拉扯，拉压力传感器122没有受到拉力时，控制器控制前行走部131停止动作。

具体的，结合图6和图7所示，前行走部131包括通过轴承转动连接在焊接本体底部的转动轴1311、以及固定在转轴上的安装板1312，安装板1312上转动安装有前行走轮1313，安装板1312在前行走轮1313的一侧或两侧设置有用于驱使前行走轮1313转动的第一步进电机1314，第一步进电机1314通过电机驱动器电连接于控制器，本实施例为了提高前行走轮1313的驱动力，安装板1312在前行走轮1313的两侧均设置有第一步进电机1314。

其中，安装板1312在前行走轮1313的一侧或者两侧设置有离合装置133，本实施例中，安装板1312在前行走轮1313的两侧均设置有离合装置133。离合装置133受控于控制器，第一步进电机1314设置在离合装置133上，第一步进电机1314的输出轴上安装有第一磨砂盘134，前行走轮1313的轮轴上设置有第二磨砂盘135。

具体的，离合装置133包括固定设置在安装板1312上的安装块1331，安装块1331上设置有滑动槽，滑动槽内滑动设置有滑动块1332，第一步进电机1314固定在滑动块1332上，滑动槽内设置有用于驱使滑动块1332滑动以使得第一磨砂盘134和第二磨砂盘135接触的驱动部，驱动部受控于控制器，第一磨砂盘134采用其外圆周面与第二磨砂盘135进行接触。其中，滑动槽内还设置有用于使滑动块1332复位使第一磨砂盘134和第二磨砂盘135脱离的复位弹簧1335。

驱动部包括设置在滑动槽内的电磁铁1333，电磁铁1333电连接于控制器，滑动块1332的端部设置有永磁体1334，电磁铁1333与永磁体1334的同极相对。

值得说明的是，焊机本体1上设置有启动开关，启动开关电连接于控制器，控制器响应于启动开关的启动信号控制离合装置133动作，以使得第一步进电机1314输出轴上的第一磨砂盘134与第二磨砂盘135接触。

由此，启动开关控制离合装置133动作，离合装置133使得第一步进电机1314输出轴上的第一磨砂盘134与第二磨砂盘135接触或脱离，在第一磨砂盘134与第二磨砂盘135接触时，第一步进电机1314能够驱使前行走轮1313转动，在第一磨砂盘134与第二磨砂盘135脱离时，以使得焊机本体1能够被任意推动。

结合图6和图8所示，焊机本体1内设置有用于驱使转动轴1311转动的转向部136，转向部136受控于控制器；其中，位于复合线缆7与焊机本体1的连接处两侧的拉压力传感器122分别被定义为左拉压力传感器122和右拉压力传感器122，控制器根据左拉压力传感器122或右拉压力传感器122所输出的拉力信号以控制转向部136动作。

转向部136包括固定设置在焊机本体1内的安装支架1361、以及固定在安装支架1361上的第二步进电机1362，第二步进电机1362的输出轴通过联轴器与转动轴1311相连，第二步进电机1362通过电机驱动器电连接于控制器。其中，焊机本体1内设置有角度传感器1363，角度传感器1363电连接于控制器，角度传感器1363通过链轮和链条与转动轴1311相连以用于记录转动轴1311的转动角度，在第二步进电机1362转动后，通过角度传感器1363记录的转动角度以用于第二步进电机1362复位。

参照图8所示，焊机本体1内设置有用于为驱动行走机构提供电能的蓄电池，蓄电池通过充电电路连接于焊机本体1的电源输入端，由此，在焊机本体1的电源输入端与外部电源连接时，通过充电电路能够为蓄电池进行充电，确保蓄电池的续航使用。

本申请的工作原理如下：

工作人员在焊接被焊工件时，当工作人员由于复合线缆7长度不足导致无法继续沿着被焊工件的焊缝进行焊接时，此时，工作人员只需要拉扯复合线缆7，复合线缆7拉扯检测套环121，通过连接绳123将拉压力传感器122进行拉扯，拉压力传感器122受到拉力时输出拉力信号到控制器，当控制器接收到至少一个拉压力传感器122的拉力信号时，控制器根据拉力信号进行判断，在拉力信号大于预设拉力值时，控制器控制前行走部131动作，前行走部131带动焊机本体1朝向复合线缆7的拉扯方向移动。

其中，当复合线缆7被左拉或者右拉，左拉压力传感器122或右拉压力传感器122受到拉力时输出拉力信号至控制器，控制器根据左拉压力传感器122或右拉压力传感器122控制第二步进电机1362转动，实现前行走轮1313左转或者右转，此时，角度传感器1363记录第二步进电机1362的转动角度，在左拉压力传感器122或右拉压力传感器122没有不再受到拉力时，控制器根据角度传感器1363记录的转动角度控制第二步进电机1362复位。

本申请的驱动行走机构不仅能够在气保焊机进行焊接工作时进行使用，也能够在气保焊机不进行焊接工作时，方便对气保焊机进行移动。

工作人员需要手动移动气保焊机时，只需要关闭启动开关，通过离合装置133使得第一步进电机1314输出轴上的第一磨砂盘134与第二磨砂盘135脱离，用户即可任意推动气保焊机移动，第二步进电机1362在断电时将不进行自锁，虽然第二步进电机1362具有一定的抗转动力，但依然能够进行转动，以能够人为调节转向部136对于前行走轮1313的转动方向。

在工作人员需要自动移动气保焊机时，只需要开启启动开关，通过离合装置133使得第一步进电机1314输出轴上的第一磨砂盘134与第二磨砂盘135接触，用户通过拉扯复合线缆7，即可实现气保焊机前行或者转向等，实现通过复合线缆7引导气保焊机自动移动。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。