[发明专利]一种外置光谱检测装置的一体化焊枪

说明书

背景技术

本发明是涉及一种外置光谱检测装置的一体化焊枪，在钨极氩弧自动焊焊枪外部装光谱检测装置，用以同步在线监测焊接过程中焊缝的质量，一种拥有新型结构的氩弧焊焊枪，独立于焊接电源，具有优秀的通用性，可以用于各种不同的焊弧设备上。属于焊接设备及工艺领域。

背景技术

焊接作为一门制造技术广泛应用于各个行业，焊接接头一般经验上是构件的薄弱部位，因此焊接质量很大程度上决定了产品的质量和合格率，所以对焊接过程进行监测是必不可少的措施；但是，一般的监测装置只能观测焊缝的形状，以此来判断是否焊接失败，而无法达到具体是什么原因引起的失效，因此，对焊接过程进行在线光谱检测成为具体分析并实时修正焊接参数，从而获得高质量的焊缝。

目前带有在线光谱检测系统的自动焊焊接领域已有技术中如：申请号为201010110465.4公开号为CN101774064A的“ 自动焊接机弧光检测智能跟踪系统”—提供了一种自动焊机弧光智能跟踪系统，属于焊接技术领域；它解决了现有的自动焊枪与焊缝的距离会发生变化，导致焊缝上各点的焊接效果存在差异、焊接质量差的问题；从结构上来说，焊枪上安装的是一种独立于焊枪的视觉装置，专门设置安装结构，从而导致体积过于庞大，占用太多的空间，不够紧凑，容易与工作环境造成干涉甚至碰撞，影响焊枪的可达性；同时，安装的视觉装置只是位于焊枪的一侧，不能很好的捕捉焊接时焊缝两侧的变化，对于焊缝质量的分析有一定的影响；申请号为201210030180.9的“一种带有视觉功能的同轴一体化焊枪”提供了一种摄像机监控焊缝质量的装置，该装置是利用摄像机捕捉焊缝，通过计算机上焊缝的形态来判断焊接的质量，因此该方法不能很好的指出焊缝出现失效的主要影响因素，也就不能为以后的焊接提供有力的依据，不能从根本上保证高质量的焊缝。

发明内容

本发明的目的是针对以上所述结构及功能的不足和缺陷，设计了一种带有光谱检测系统的一体化焊枪设备，不仅可以在线实时检测焊接过程，改变相关参数消除焊接缺陷，从而保证焊缝质量，而且优化了焊枪的结构，与以前的焊枪相比，钨极调节更方便以及冷却降温和气体保护的效果更好。

一种外置光谱检测装置的一体化焊枪，包括上壳体，冷却和保护系统，能调节钨极伸出量的钨极调节系统，下壳体，喷嘴，钨极，光谱检测系统，上壳体通过螺纹固定于下壳体上方，喷嘴固定于下壳体下端，其特征在于：冷却和保护系统安装在下壳体内部，通过下壳体内部凸台固定，钨极调节系统安装于冷却和保护系统内部，光谱检测系统包括绝缘筒、光纤、准直透镜，绝缘筒上端通过螺纹与下壳体连接，绝缘筒下端两侧开圆柱孔安装准直透镜，准直透镜应对准钨极头部，光纤一端与准直透镜连接，钨极从上至下依次穿过冷却和保护系统、钨极调节系统、下壳体和喷嘴，并伸出喷嘴。

所述的冷却和保护系统包括冷却水室、保护气室、进水管、出水管、气管和挡板；冷却和保护系统为圆柱体，圆柱体前端为平面结构，圆柱体中部开长方形槽，槽上设有横梁，保护气室和冷却水室位于槽的两侧，横梁上部前端开有半圆柱环，长方形槽上开有与半圆柱环对应的通孔，用于插入钨极，保护气室底面开有气孔，保护气室的上端设有气管，冷却水室内设有挡板将冷却水室分为进水部分和出水部分，进水部分上端设有进水管，出水部分上端设有出水管。

所述的钨极调节系统包括弹簧和与之配合的调节按钮，弹簧设在冷却和保护系统长方形槽前端的圆柱孔内，调节按钮的圆柱形前端伸入到弹簧内，并固定在冷却与保护系统的圆柱孔内，调节按钮中间的半圆柱套筒与横梁上部前端开设的半圆柱环相配合，通过弹簧的压力夹紧钨极，通过在外部按压调节按钮的后端来调节钨极的伸出量。

光谱检测系统是由准直透镜和光纤以及与之配合的绝缘筒组成，绝缘套筒起到固定和定位准直透镜及光纤的作用；可以在180°的范围内捕捉光谱，从而得到最佳的光谱检测的效果，同时，通过光纤将光谱图像传送至分光仪，然后反馈给计算机，来控制焊接过程。

本发明在已有的带监控装置焊枪的基础上，改进了焊枪的结构，并优化了光谱检测装置的空间位置，使其与焊枪结合更紧凑，并可以实时在线检测焊缝的质量；而且新型焊枪还可更方便、灵活的调节钨极的伸出量，而不用拆下喷嘴；同时其冷却面积有了很大的提高，保护气可以通过气孔从底部向钨极的两侧吹过，更好的保护了焊接电弧，使电弧更稳定，焊接的质量更好。

附图说明

图1是光谱检测焊枪的剖面示意图；

图2是光谱检测焊枪结构图；

图3是焊枪内部装配结构图；

图4是除去下壳体的内部俯视结构图；