[实用新型]气保焊枪出气状态可视化系统

说明书

本实用新型提供一种气保焊枪出气状态可视化系统，其气保焊枪出气子系统通过供气装置、加热温控装置向气保焊枪提供一定流量和温度的检测气体并由气保焊枪喷出形成出气气流；其出气状态光学检测子系统通过以Z字形分布的点光源、第一凹面镜、第二凹面镜和遮挡片组成检测光路，对出气气流进行检测，使点光源发出并经第一凹面镜反射成为平行光线的检测光在穿过检测气体时，在检测气体分子的作用下发生折射，再经第二凹面镜的反射形成聚焦光影，聚焦光影被遮挡片遮挡部分后被检测信息采集成像子系统中的摄像机捕捉，并转变为电信号发送给信息处理装置处理后由显示器显示出气流的状态影像，完成气保焊枪出气状态的可视化表达。

技术领域

本实用新型涉及一种气保焊枪出气状态可视化系统，属于焊接装备设计制造技术领域。

背景技术

气体保护焊是电弧焊的一种，是指在保护气体的保护下，以电弧作为热源，利用空气放电的物理现象，将电能转换为焊接所需的热能和机械能，从而达到连接金属的目的。

电弧焊是目前应用最为广泛、最为重要的熔焊方法，占焊接生产总量的60％以上。

气保焊枪是气体保护焊设备中的核心部件之一，在进行气体保护焊接时，焊接保护气从气保焊枪中喷出，对焊接区及焊接电弧进行保护。

气体保护焊的实践证明，焊接保护气只有均匀、呈层流状从气保焊枪中喷出，才能有效保护焊接区域和焊接电弧，而只有形成稳定的电弧，才能保证焊接的质量。

焊接保护气由焊接气路供给，因此，焊接保护气路的设计和气路的质量，决定了焊接保护气供给的质量。

气路设计不好或供气质量不好的典型标志是外界氧气的卷入，造成焊道的发黑氧化。

此外，由于气体保护焊工作时通常需要使用多种类型的气体，包括保护气、离子气、送粉气等，因此，气保焊枪中相应的气路管道比较多、焊枪结构比较复杂，在这种情况下，要做到保护气与离子气层流、送粉气对层流不产生干扰或少干扰，就必须对气保焊枪的出口气体状态进行有效的观察控制，及时调整各种气体的供给情况，以此保证焊接的质量。

现有技术中，进行气体保护焊时，对于气保焊枪出口气体状态的判断，主要是通过焊接效果试验来进行的，然而，这种通过焊接效果进行气保焊枪出口气体状态的分析判断方法通常很难把握问题的关键，不容易找到出现问题的症结，因而很难找准问题并有效及时地解决问题，从而影响了气体保护焊接设备研究开发的速度及其效果。

事实证明，只有通过对气保焊枪出口气体状态进行有效的观测检查，才能保证焊枪生产的一致性，提高气保焊枪生产的合格率、确保产品的质量。

因此，为了保证气保焊枪的质量，确保焊枪气路良好，出气形态、流速、层流分配符合规定要求，需要对气保焊枪的气道进行优化设计，并对出厂产品进行严格的质量检测，而要达到这一目的，首先要实现气保焊枪出口气体状态的可视化观测。

然而，众所周知，常用的氩气、氦气、二氧化碳气等这类焊接保护气体都是无色透明的、通常状态下是不可见的。

为了使保护气体可见，在一些场合，有人利用液氮或干冰将水汽凝结成水雾，或者利用烟饼产生烟雾以帮助对保护气体进行观测，但是，由于焊接保护气体的流量通常为10～ 20L/min，气体在这样高速的流动情况下，采用上述方法进行观测，其效果不佳；

此外，液氮或干冰这类超低温的气体对焊接设备也有影响，而烟饼之类还可能对焊接设备造成损害，并污染环境周围。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型实施例提供一种气保焊枪出气状态可视化系统，目的在于：

通过本实用新型提供的气保焊枪出气状态可视化系统将气保焊枪的出气状态进行可视化表达，从而实现对气保焊枪出气状态的直接观测，以便优化气保焊枪的结构设计、控制气保焊枪的产品质量、方便快捷调整气保焊枪的工作状态，保证焊接的质量。