[發明專利]一種能對焊點自動跟蹤定位的焊煙收集裝置和方法

無效

• 申請號: 201110211734.0
• 申請日: 2011-07-26
• 公開（公告）號: CN102266862A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 歐建伏;李洗明
• 申請（專利權）人: 凱天環?？萍脊煞萦邢薰?/a>
• 主分類號: B08B15/04
• 分類號: B08B15/04
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

技術領域

本發明涉及一種能對焊點自動跟蹤定位的焊煙收集裝置和方法。

背景技術

目前，對焊煙進行收集處理的方法主要有兩種：一種是在工件的焊接作業區域進行整體抽風，對煙霧進行收集處理，該方法雖然操作簡單，但抽風面積較大，故整體抽風量大，能耗高，且除煙效果不理想；另一種是采用點對點的方式，即對于單個焊接點產生的焊煙用一個較小的抽風口單獨進行收集處理，該方法要求的抽風量小，具有使用靈活、方便、節能等優點。但對于較大的焊接工件或焊點位置變化較大的場所，其抽風口必須能跟隨焊點移動。目前市場上已有焊煙收集自動跟蹤臂，該類自動跟蹤臂一般采用圖像傳感器來采集焊點位置變化的信息并將之傳給智能控制單元來分析處理。此種跟蹤控制系統較復雜，造價昂貴，至使該類自動跟蹤臂不能有效的在市場得到推廣。

發明內容

為了解決現有焊煙自動跟蹤臂跟蹤控制系統過于復雜，造價昂貴的技術問題，本發明提供一種結構簡單，操作方便，設備成本低的能對焊點自動跟蹤定位的焊煙收集裝置和方法。

為了達到上述技術目的，本發明的技術方案是：

一種能對焊點自動跟蹤定位的焊煙收集裝置，包括焊煙抽風管，其特征在于，還設有跟蹤控制系統，所述跟蹤控制系統由一組光電式傳感器、智能控制單元、機械傳動單元、機械臂構成，光電式傳感器與智能控制單元相連，智能控制單元與機械傳動單元相連，機械傳動單元與機械臂相連，焊煙抽風管固定于機械臂上，所述光電式傳感器設于裝置在機械臂端部的抽風口罩上。

本裝置中，所述的光電式傳感器為紫外傳感器、紅外傳感器或可見光傳感器。

一種能對焊點自動跟蹤定位的焊煙收集方法，包括以下步驟：

i、布設：在抽風口罩上設置一組光電式傳感器；

j、設定預設值：人工調整抽風口罩與焊點的起始相對位置，達到最佳焊煙抽取效果，然后控制智能控制單元記錄每個光電式傳感器所感應到的焊點弧光的強弱作為初始值；

k、定位：當焊點移動后，將每個光電式傳感器感應到的焊點弧光的強弱通過電信號傳輸給智能控制單元進行分析處理，從而計算出焊點在水平面或垂直面的移動距離和方向，然后智能控制單元再控制機械傳動單元驅動機械臂移動對焊點進行跟蹤。

本方法中，所述抽風口罩上設有一組共四個獨立且相同的光電式傳感器，所述光電式傳感器設置在所述抽風口罩的圓周上，并且相鄰光電式傳感器之間距離相等。

本方法中，所述焊點在水平面上的移動距離和方向如下確定：成對的光電式傳感器A和光電式傳感器B與焊點C之間的距離分別為a和b，當焊點在一個水平面內移動時，在該水平面內有一條AB連線的投影線為y軸，另一對成對的光電式傳感器的連線的投影線為x軸，x軸和y軸互相垂直，焊點在該平面內所有的移動軌跡都可以投射到x軸和y軸上，當焊點移動投射到y軸上有位置變化時，則光電式傳感器A和B與焊點C之間的距離a和b亦會產生變化，一個變大一個變小，則光電式傳感器A和B所感應到的焊點弧光的強弱亦會產生變化，一個變強一個變弱，則光電式傳感器A和B所感應到的焊點弧光的強弱其差值與預設值的差值比較亦會產生變化，其差值變化的大小代表了焊點在y軸上移動的距離，其差值變化的正負代表了焊點在y軸上移動的方向，其差值變化的大小和正負依據光電式傳感器A和B所感應到的焊點弧光的強弱輸給智能控制單元的電信號來體現。焊點的移動投射到x軸上有位置變化時與投射到y軸上有位置變化是一樣的處理過程。

焊點在垂直面上的移動距離和方向如下確定：依據四個光電式傳感器感應到的焊點弧光的強弱同時變大或同時變小來判斷，如同時變大則表示焊點向上移動，如同時變小則表示焊點向下移動，與預先設定值比較其差值的大小表示了焊點移動距離的大小。

本發明利用裝置在抽風口罩上不同位置的一組光電式傳感器來感應焊點所發出的可見光、紅外線或紫外線，焊點移動與各光電式傳感器距離的變化能夠使各光電式傳感器感應到的焊點弧光的強弱產生變化，使用本發明，無論焊點的軌跡是直線或不規則曲線，焊接速度是勻速或變速，都能自動的實現對焊點的跟蹤，始終保持焊煙抽風口與焊點同步，在焊煙產生的同時就能對其進行高效的收集處理。。

附圖說明

圖1：本發明實施例工作原理圖

圖2；本發明實施例跟蹤控制系統結構示意圖；

圖3：本發明實施例立體結構示意圖；

附圖1、2、3中，1為智能控制單元，2為焊煙凈化器，3為機械傳動單元，4為抽風管，5為機械臂，6為抽風口罩，7為光電式傳感器。

具體實施方式