[發明專利]焊接層間溫度與焊接道數的采集裝置

有效

• 申請號: 202011211284.0
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112355521B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 王中紅;劉建武;李孟杰;畢建偉;陳霖;范偉;宋衛臣;康明;孫延波;王華林;王秀珍;王雅麗;魏中格;戴群;王秋露;路通達
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團有限公司;中石化石油工程技術服務有限公司;中石化石油工程設計有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 周鶴

本發明公開了一種焊接層間溫度與焊接道數的采集裝置，其裝設于半自動焊槍的手柄前部；包括：焊槍連接部、采集裝置裝設部、采集電路板、焊接管理平臺及焊渣擋板部；采集裝置裝設部的上端與焊槍連接部結合，下端與焊渣擋板部結合，其后側面開設采集板安裝室以裝設采集電路板，采集板安裝室開設數個溫度傳感器安裝孔以裝設溫度傳感器，采集電路板具有三軸加速度傳感器并與溫度傳感器及焊接管理平臺電性連接，以將感測的焊接層間溫度及半自動焊槍的移動軌跡傳輸至焊接管理平臺進行存儲及計算焊接道數。通過實時采集焊接層間溫度和計算焊接道數，可有效監控焊接質量，為智能管理，施工過程安全預警及焊接質量提升提供數據支撐。

技術領域

本發明涉及焊接設備技術領域，尤其是涉及一種焊接層間溫度與焊接道數的采集裝置。

背景技術

在長輸管道施工過程中，焊接設備的地理位置時常隨著施工進程而不斷改變，工程管理者難以及時、準確地掌握和有效管理焊接設備的工作情況。目前，在我國山區、丘陵及水網密集等特殊地帶的油氣管道施工中，對于管道的焊接方式仍然主要采用半自動焊接方式，此種焊接方式的施工質量很大程度上依賴于焊工的技術水平和責任心，而焊接過程缺少有效的監控手段。然而，近幾年發生的管道環焊縫開裂事件，其主要原因是施工過程中焊接工藝執行不嚴格所致，而類似焊接道數、層數及焊接參數的異常變化所導致的焊縫力學性能不能夠滿足實際要求是無法通過無損檢測所發現的，因此給焊接質量管控帶來了諸多的不確定性。

為此，如何設計一種能夠監控焊接層間溫度及焊接道數的采集裝置，實現對焊接層間溫度及焊接道數的實時采集與計算，以驗證焊接操作是否達到焊接工藝規程標準，已成為本領域亟待解決的技術問題之一。

發明內容

本技術方案要解決的技術問題是如何提供一種能夠對管道焊接過程中的焊接層間溫度進行采集以及對焊接道數進行計算的采集裝置，以確保焊接操作符合焊接工藝的要求。

為解決上述技術問題，本技術方案提供了一種焊接層間溫度與焊接道數的采集裝置，其是裝設于半自動焊槍的手柄前部；該采集裝置包括：焊槍連接部、采集裝置裝設部、采集電路板、焊接管理平臺及焊渣擋板部；其中，該焊槍連接部結合于采集裝置裝設部的上端且用以套設固定于半自動焊槍的手柄前部；該采集裝置裝設部的前側面是面向半自動焊槍的前端，采集裝置裝設部的后側面開設有采集板安裝室，該采集板安裝室朝前側面開設有貫通采集板安裝室與前側面的數個溫度傳感器安裝孔，該溫度傳感器安裝孔中裝設有溫度傳感器，采集板安裝室內裝設采集電路板，數個溫度傳感器與采集電路板電性連接，該采集電路板上還具有三軸加速度傳感器，該三軸加速度傳感器用以感測半自動焊槍的移動軌跡，該采集電路板與設置于采集裝置外部的焊接管理平臺電性連接，該采集電路板將數個溫度傳感器感測的焊接層間溫度以及三軸加速度傳感器感測的移動軌跡傳輸至焊接管理平臺，由焊接管理平臺記錄焊接層間溫度并計算半自動焊槍的焊接道數；該焊渣擋板部結合于采集裝置裝設部的下端，用以防止焊渣濺射到操作人員的手部。據此，通過本采集裝置上的數個溫度傳感器以對焊接層間溫度進行實時采集，以及通過三軸加速度傳感器和焊接管理平臺以對半自動焊槍移動軌跡進行采集和對焊接道數進行計算，以實現對焊接操作質量的有效監控，為焊接智能化管理，施工過程安全預警及焊接質量提升提供數據保障與支撐。

作為本技術方案的另一種實施，該焊槍連接部為橫向截面為U形的半管體，且焊槍連接部以其U形開口的兩端部結合于采集裝置裝設部的上端面，并且焊槍連接部與采集裝置裝設部的上端面之間圍合形成套設半自動焊槍的手柄前部的套設通道；該采集裝置裝設部為上端厚度大于下端厚度的塊狀體，采集裝置裝設部的前側面與上端面之間形成銳角夾角；焊渣擋板部為片狀體且與采集裝置裝設部的后側面之間形成鈍角夾角而結合于采集裝置裝設部的下端。以此，使采集裝置裝設部的前側面面向半自動焊槍的前端，即面向焊接時的熔池，并使片狀體的焊渣擋板部遮擋住手部的外側，以免焊接中被濺射的焊渣燙傷。

作為本技術方案的另一種實施，該采集裝置裝設部的前側面還開設有耐熱玻璃安置槽，且于其內裝設耐熱玻璃，該溫度傳感器安裝孔位于耐熱玻璃安置槽內。以此，可保護溫度傳感器免受高溫和焊渣的影響，從而延長溫度傳感器的使用壽命。