[發明專利]一種電弧長度測量裝置及其方法

有效

• 申請號: 201811114738.5
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109290659B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 王強
• 申請（專利權）人: 北京機械設備研究所
• 主分類號: B23K9/095
• 分類號: B23K9/095
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 龐許倩;田英楠

本發明涉及一種電弧長度測量裝置及其方法，屬于電弧焊接技術領域，解決了現有技術技術不便直接測量電弧長度和測量結果不準確的問題。本發明公開的電弧長度測量裝置包括電弧發生裝置、透明帶刻度裝置、高速相機，其中，透明帶刻度裝置設置于電弧發生裝置噴嘴的一側，與電弧發生裝置噴嘴軸線平行，高速相機設置于透明帶刻度裝置和電弧發生裝置噴嘴的對面預設位置處。電弧發生裝置在通電后，通過其電極在噴嘴處產生電弧；透明帶刻度裝置用于測量電弧長度。本發明提供的裝置能夠直接測量電弧長度，受電磁干擾影響較小，測量結果較為準確。根據所述測量結果，能夠使執行機構更穩定地控制焊接時的電弧長度，使得焊縫熔深更加均勻，避免出現未焊透等缺陷。

技術領域

本發明涉及電弧焊接技術領域，尤其涉及一種電弧長度測量裝置及其方法。

背景技術

電弧焊接技術在現代制造業中具有廣泛的應用。在電弧焊接過程中，電弧長度(簡稱弧長)是影響焊接過程穩定性及焊接質量的一項關鍵參數。電弧長度發生變化會使焊縫熔深不均勻，造成未焊透等缺陷。

目前，電弧長度測量主要采用間接測量方法。所述間接測量方法是根據電弧焊接基礎理論，電弧長度與電弧電壓近似成正比關系，因此電弧長度的檢測可以通過霍爾傳感器采集電弧電壓，再通過模數轉換電路將電壓信號由模擬信號轉為數字信號。該方法受霍爾傳感器采樣精度的影響，且采樣電路及信號調理電路易受電磁干擾，所采集的電弧長度信號不準確。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明實施例旨在提供一種電弧長度測量裝置及其方法，用以解決現有技術不便直接測量電弧長度和測量結果不準確的問題。

一方面，本發明實施例提供了一種電弧長度測量裝置，包括電弧發生裝置、透明帶刻度裝置、高速相機；其中，所述透明帶刻度裝置在拍攝焊接前圖像時設置于所述電弧發生裝置噴嘴的一側，與所述電弧發生裝置噴嘴軸線平行，所述高速相機設置于所述透明帶刻度裝置和所述電弧發生裝置噴嘴的對面預設位置處；

所述電弧發生裝置，用于通電后，通過其電極在所述噴嘴處產生電弧；

所述透明帶刻度裝置，用于測量所述電弧的電弧長度；

所述高速相機，用于拍攝焊接前圖像和焊接時不同時刻下的電弧圖像，所述電弧圖像包括所述電弧長度信息。

上述技術方案的有益效果如下：提供的電弧長度測量裝置，能夠直接測量電弧長度，受電磁干擾影響較小，能更加準確地測量電弧長度的變化。并且，根據測量結果，能夠使執行機構更穩定地控制焊接時得電弧長度，使得焊縫熔深更加均勻，避免出現未焊透等缺陷。

基于上述方法的另一個實施例中，所述電弧發生裝置包括焊接電源、電纜、焊槍；所述焊接電源通過所述電纜與所述焊槍的電極連接，所述焊槍的噴嘴垂直設置于待加工工件上方；

所述焊接電源，用于通過所述電纜為所述焊槍的電極和待加工工件供電；

所述焊槍，用于在供電后，通過其電極在所述噴嘴與待加工工件之間產生電弧。

上述技術方案的有益效果是：對電弧發生裝置的組成進行了限定，選用設備簡單，容易替換。

進一步，所述電弧長度測量裝置還包括背光光源和減光片；所述背光光源在拍攝焊接前圖像時設置在所述焊槍和透明帶刻度裝置的另一對面、與所述高速相機相對，所述減光片在拍攝電弧圖像時設置于高速相機鏡頭前端；

所述背光光源，用于通過調節其亮度，改善低光源環境對電弧發生裝置、透明帶刻度裝置的照明度；

所述減光片，用于調節高速相機拍攝電弧圖像時的進光強度。