一种基于双耳效应的一体式焊缝位置检测装置的制作方法

本发明涉及弧焊焊接领域，特别是涉及基于双耳效应的一体式焊缝位置检测装置。

背景技术：

随着机械、电力和材料等行业的发展，焊接技术已成为一种非常重要的金属热加工技术。现代化生产对焊接技术提出了进一步提高效率，优化质量，改善劳动条件等要求，焊接自动化就是焊接工作者顺应这种要求的具体体现。发展和应用新型焊接自动化技术对我国国民经济将起到巨大的作用，而焊缝自动跟踪系统正是焊接自动化研究的一个重要方面。

目前，有一种双麦克风阵列焊接路径检测装置，该双麦克风阵列焊接路径检测装置是固定在焊接工件上的，且主要是对焊枪定位，无法实现对坡口焊缝的位置检测，将声音辨位技术应用于坡口焊缝位置检测的研究还处于空白；

现有焊缝跟踪技术主要存在以下问题：强烈的弧光辐射、高温、烟尘、飞溅、坡口状况、加工误差、装夹精度、表面状态和工件热变形等影响会使焊炬偏离焊缝，从而造成焊接质量下降甚至失败。焊接条件的这种变化要求弧焊机器人能够实时检测出焊缝偏差，并调整焊接路径和焊接参数，保证焊接质量的可靠性。因此，市场亟需一种成本低廉，结构简单紧凑，跟踪精度好的焊缝位置检测装置。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于双耳效应的一体式焊缝位置检测装置，以解决上述现有技术存在的问题，为焊缝跟踪过程提供一个良好的焊缝位置检测精度，提高焊接质量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种基于双耳效应的一体式焊缝位置检测装置，包括传声器、传声器支架、传声筒、导电杆和导电嘴，所述传声器支架中央设有第一通孔，所述第一通孔供所述导电杆穿过并与所述导电杆固定连接，所述导电嘴与所述导电杆固定连接，所述传声器支架内部设有两个容置腔，两个所述容置腔对称分布于所述传声器支架的左右两侧，两个所述传声器分别设置于两个所述容置腔内部，所述传声器用以和信息处理结构电连接或通信连接，所述导电杆用于与焊枪连接，所述导电嘴用于与焊丝连接，所述导电杆具有导气腔体，所述导气腔体的第一端用以和焊枪的气体出口连通，所述导电杆的侧壁上设置有第二通孔，所述导电嘴的第一端伸入所述第一通孔且与所述导电杆固定连接，所述导电嘴的第二端伸出所述第一通孔，所述导电嘴的第二端具有焊丝插孔，所述传声筒上设置有用以容纳所述导电嘴的第三通孔，所述传声筒固定于所述传声器支架上，所述传声筒上设置有至少两个传声通道，两个所述传声通道的第一端分别与两个所述容置腔连通，两个所述传声通道的第二端延伸至所述传声筒的表面且位于所述第三通孔的左右两侧，焊枪内的保护气能够依次通过所述导气腔体、所述第二通孔、所述第一通孔和所述第三通孔并流出所述传声筒。

优选地，所述传声器支架具有传声器冷却室。

优选地，所述传声器冷却室为环状结构且包围于两个所述容置腔的外侧。

优选地，所述传声器支架上设有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口分别与进水结构和出水结构相连。

优选地，所述进水结构包括第一压盖和进水管，所述出水结构包括第二压盖和出水管，所述第一压盖和所述第二压盖分别通过紧固件固定于所述传声器支架上，所述第一压盖和所述第二压盖上与所述进水口、所述出水口对应位置分别设有螺纹孔，所述进水管和所述出水管分别通过螺纹管接头与所述螺纹孔螺纹连接。

优选地，所述传声器支架内部左右两侧分别设有共鸣腔，所述共鸣腔位于所述容置腔与所述传声通道的第一端之间，所述共鸣腔为空腔。

优选地，所述传声筒为圆台形结构，所述传声筒较大的一端与所述传声器支架固定连接。

优选地，所述容置腔的内壁上设有绝缘层。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明所提供的基于双耳效应的一体式焊缝位置检测装置，电弧声由传声筒通过左右两个传声通道进入相应的共鸣腔室，电弧声经共鸣增强后被传声器接收；采用本发明提供的装置能够准确根据左右两传声器采集到的电弧声音信号，检测出焊炬在焊缝上的位置及其偏差情况。

进一步的，传声器支架的作用可以对来自环境中的其他声音进行隔离，保证只有电弧声经传声通道被传声器接收。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的基于双耳效应的一体式焊缝位置检测装置纵向截面剖视图；

图2为本发明提供的基于双耳效应的一体式焊缝位置检测装置的正视图；

图3为本发明提供的基于双耳效应的一体式焊缝位置检测装置的侧视图；

图4为本发明提供的基于双耳效应的一体式焊缝位置检测装置的俯视图；

图5为本发明提供的基于双耳效应的一体式焊缝位置检测装置的正常工作状态意图；

图6为本发明提供的基于双耳效应的一体式焊缝位置检测装置的发生偏移工作状态意图；

其中，1-传声筒；2-传声通道；3-共鸣腔；4-传声器；5-传声器支架；6-压盖；7-导电杆；8-传声器冷却室；9-绝缘层；10-导电嘴。

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。

本发明的目的是提供一种基于双耳效应的一体式焊缝位置检测装置，为焊缝跟踪过程提供一个良好的焊缝位置检测精度装置，提高焊接质量。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-3所示，本实施例提供一种基于双耳效应的一体式焊缝位置检测装置，包括传声器4、传声器支架5、传声筒1、导电杆7和导电嘴10。传声器支架5中央设有第一通孔，第一通孔供导电杆7穿过并与导电杆7固定连接，导电嘴10与导电杆7固定连接。传声器支架5内部设有两个容置腔，两个容置腔对称分布于传声器支架5的左右两侧，两个传声器4分别设置于两个容置腔内部，传声器4用以和信息处理结构电连接或通信连接。导电杆7用于与焊枪连接，导电嘴10用于与焊丝连接，导电杆7具有导气腔体，导气腔体的第一端用以和焊枪的气体出口连通，导电杆7的侧壁上设置有第二通孔，导电嘴10的第一端伸入第一通孔且与导电杆7固定连接，导电嘴10的第二端伸出第一通孔，导电嘴10的第二端具有焊丝插孔，传声筒1上设置有用以容纳导电嘴10的第三通孔，传声筒1固定于传声器支架5上。传声筒1上设置有至少两个传声通道2，两个传声通道2的第一端分别与两个容置腔连通，两个传声通道2的第二端延伸至传声筒1的表面且位于第三通孔的左右两侧，焊枪内的保护气能够依次通过导气腔体、第二通孔、第一通孔和第三通孔并流出传声筒1。

本实施例的基于双耳效应的一体式焊缝位置检测装置在使用时，先将焊枪的枪嘴部分拆卸下来，再将焊枪剩余结构与导电杆7连接，向导电嘴10中插入焊丝。焊接时，焊枪释放的保护气体依次通过导气腔体、第二通孔、第一通孔和第三通孔并流出传声筒1，从而隔绝空气，防止金属被氧化。电弧声由传声筒1通过左右两个传声通道2被传声器4接收，并传输至信息处理结构内，经过信息处理结构的计算，检测出焊炬在焊缝上的位置及其偏差情况，便于调整焊丝的位置。

本实施例中，传声器支架5具有传声器冷却室8，用于吸收传声器支架5的热量，达到散热的效果，防止温度过高发生危险。

本实施例中，传声器冷却室8为环状结构且包围于两个容置腔的外侧，使传声器冷却室8能够对传声器支架5的整个圆周方向上的热量进行吸收，使传声器支架5的降温效果更好。本领域技术人员还可以将其设置为螺旋结构或其它形状，只要能够吸收传声器支架5的热量即可。

本实施例中，传声器支架5上设有进水口和出水口，进水口和出水口分别与进水结构和出水结构相连，通过进水出水的不断循环达到持续吸收热量的技术效果。

本实施例中，进水结构包括第一压盖6和进水管，出水结构包括第二压盖6和出水管，第一压盖6和第二压盖6分别通过紧固件固定于传声器支架5上，第一压盖6和第二压盖6上与进水口、出水口对应位置分别设有螺纹孔，进水管和出水管分别通过螺纹管接头与螺纹孔螺纹连接，零件损坏时方便替换，节省成本。

本实施例中，传声器支架5内部左右两侧分别设有共鸣腔3，共鸣腔3位于容置腔与传声通道2的第一端之间，共鸣腔3为空腔。设置共鸣腔3的目的是将来自传声通道2的声音信号放大，让传声器4接收的声音信号更为清晰。

本实施例中，传声筒1为圆台形结构，用以节省材料，降低加工成本，传声筒1较大的一端与传声器支架5固定连接。本领域技术人员还是使用立方体、圆柱体等结构，只要可以设置传声通道2，并且与传声器支架5固定即可。

本实施例中，容置腔的内壁上设有绝缘层9，绝缘层9可以有效的防止导电杆7中的电流传导到传声器4中，避免电流对传声器4造成影响。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。