一种防水卷材搭接边热风焊接设备及其焊接控制方法与流程

本发明属于防水卷材施工设备，特别涉及一种防水卷材搭接边热风焊接设备及其焊接控制方法。

背景技术：

1、在建筑工程、地下工程及市政工程的防水施工中，高分子防水卷材（如tpo、pvc、hdpe等）的搭接边通常采用热风焊接工艺实现密封连接。该工艺通过热风枪向两幅卷材的搭接界面吹送热风使搭接界面熔融，并由压力轮滚动施压使搭接边融合成连续焊缝；配套使用的自动热风焊接设备（亦称爬焊机）可沿搭接边自动行进，连续完成加热、熔融与压合工序。

2、公开号cn215882639u公开了一种防水卷材自动焊接机，包括机架、热风枪、压力轮等部件，所述热风枪向防水卷材的搭接边吹送热风使搭接界面熔融，所述压力轮对搭接边滚动施压形成焊缝，从而实现对防水卷材搭接边的自动焊接。

3、现有技术存在以下缺陷：

4、现有防水卷材自动焊接机仅能完成热风加热与压合焊接动作，无法在焊接过程中对焊缝的熔接质量进行在线判定，也无法对焊接缺陷所在位置进行自动定位；焊接完成后，只能以充气检验或真空箱检漏等方式对焊缝进行事后抽检，一旦发现虚焊、熔融不足等焊接缺陷，往往需要将整段焊缝切除后重新焊接，返工量大；且缺陷位置依赖人工沿焊缝逐段查找，定位效率低、容易遗漏。

技术实现思路

1、本发明提供一种防水卷材搭接边热风焊接设备及其焊接控制方法，其能解决现有技术中无法在焊接过程中判定焊缝熔接质量并对缺陷位置定位、只能在焊后以抽检方式发现缺陷且需整段切除重焊、返工量大且缺陷位置依赖人工查找的技术问题。

2、为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案实现：

3、本技术提供一种防水卷材搭接边热风焊接设备，包括机架、热风枪、伺服驱动轮、焊后压力轮和控制器，所述机架沿防水卷材的搭接边的行进方向以可调的行进速度行进，所述热风枪设置于所述机架上，所述热风枪的出风端设置有朝向所述搭接边的风嘴，所述热风枪经所述风嘴向所述搭接边吹送热风并使所述搭接边的搭接界面熔融，所述伺服驱动轮与所述机架传动连接并驱动所述机架行进，所述焊后压力轮设置于所述机架上并位于所述热风枪的下游，用于对熔融后的所述搭接边滚动施压形成焊缝；

4、所述焊后压力轮内设置有温度传感元件，所述温度传感元件经所述焊后压力轮的轮面连续测得所述焊缝的焊后温度；

5、还包括标记喷头和编码器，所述标记喷头设置于所述机架上并位于所述焊后压力轮的下游，所述标记喷头的出口朝向所述焊缝，所述标记喷头经电磁阀连通有涂料罐，所述编码器与所述伺服驱动轮传动连接并用于检测所述机架的行进位置；

6、所述控制器分别与所述温度传感元件、所述电磁阀和所述编码器电连接，所述控制器内预存有预设温度，所述控制器被配置为在所述焊后温度低于所述预设温度时开启所述电磁阀，使所述标记喷头向该处焊缝喷洒标记涂料，并读取所述编码器输出的位置数据作为该处标记位置的记录。

7、通过上述技术方案，采用焊后压力轮内嵌温度传感元件连续测得焊后温度，并将焊后温度与预设温度比较、在低于预设温度时由标记喷头喷洒标记并由编码器记录位置，能够在焊接过程中实时判定焊缝熔接质量并自动标记缺陷位置，使事后检漏与整段切除重焊转变为按标记位置定点补焊，显著减小返工量并消除人工查找。

8、作为一种较优的实施方式，所述热风枪以设定的加热温度与送风风速工作，还包括前置测温轮，沿所述行进方向转动安装于所述机架上并位于所述热风枪的上游，所述前置测温轮的轮面用于与所述搭接边的上表面滚动接触，所述前置测温轮内设置有来料温度传感元件，所述来料温度传感元件用于测得所述搭接边来料的表面温度；

9、所述控制器分别与所述来料温度传感元件和所述伺服驱动轮电连接，所述控制器以所述来料的表面温度作为前馈量调节所述行进速度，当来料的表面温度低于来料温度下限值时，所述控制器降低行进速度以增大焊接热输入；当高于来料温度上限值时，提高行进速度以减小焊接热输入。

10、通过上述技术方案，采用前置测温轮以焊前来料表面温度为前馈量对行进速度进行预判式调节，使热风枪对来料的加热程度随来料温度自适应，从源头减少因来料温度波动导致的熔融不足或过热，降低焊后判废的发生率；该前馈调速与焊后判废标记相互配合，前馈用于减少缺陷产生，判废标记用于兜底定位。

11、作为一种较优的实施方式，所述伺服驱动轮由伺服电机驱动，所述控制器通过调节所述伺服电机的转速实现所述行进速度的无级调节。

12、通过上述技术方案，采用伺服电机驱动实现行进速度的无级调节，使行进速度连续可调并与前馈量形成平滑的闭环调节，避免分级调速造成的速度跳变影响焊接均匀性。

13、作为一种较优的实施方式，还包括遮挡组件，所述遮挡组件连接于所述机架并围设于所述风嘴至所述焊后压力轮之间的加热区的外周。

14、通过上述技术方案，采用遮挡组件围设于加热区外周，减弱外界气流与日照对加热区的扰动，使设定枪参下的有效热输入保持稳定，减小环境扰动对焊后温度的干扰，提升判废判定的准确性。

15、作为一种较优的实施方式，所述控制器还被配置为将所述焊后温度与所述编码器输出的位置数据相关联，形成所述焊缝的温度—位置对应记录。

16、通过上述技术方案，采用将焊后温度与编码器输出的位置数据相关联形成温度—位置对应记录，将每一处焊缝的焊后温度与其在卷材上的实际位置绑定，既可供定点补焊直接使用，也可作为整条焊缝的质量追溯数据。

17、本技术还提供一种防水卷材搭接边热风焊接控制方法，使用了上述的防水卷材搭接边热风焊接设备，包括以下步骤：

18、步骤s1：所述机架沿防水卷材的搭接边行进，所述前置测温轮与所述搭接边的上表面滚动接触，所述来料温度传感元件测得所述搭接边来料的表面温度；

19、步骤s2：所述控制器以所述来料的表面温度作为前馈量调节所述行进速度，使所述行进速度随所述来料的表面温度调整；

20、步骤s3：所述热风枪经所述风嘴向所述搭接边吹送热风，使所述搭接边的搭接界面熔融；

21、步骤s4：所述焊后压力轮对熔融后的所述搭接边滚动施压形成焊缝，所述温度传感元件经所述焊后压力轮的轮面连续测得所述焊缝的焊后温度；

22、步骤s5：当所述焊后温度低于所述预设温度时，所述控制器开启所述电磁阀使所述标记喷头向该处焊缝喷洒标记涂料，并读取所述编码器输出的位置数据作为该处标记位置的记录，以供焊接完成后按所记录的位置对该处焊缝实施定点补焊。

23、通过上述方法技术方案，将焊前前馈调速与焊后判废标记集成于同一焊接过程，前馈调速抑制缺陷产生、判废标记锁定缺陷位置，二者在同一目的下功能耦合，实现对焊缝质量的在线管控与缺陷的定点修复。

24、作为一种较优的实施方式，所述步骤s5中，所述控制器还将所述焊后温度与所述编码器输出的位置数据相关联，形成所述焊缝的温度—位置对应记录。

25、通过上述技术方案，将焊后温度与位置绑定记录，为定点补焊与质量追溯提供数据支持。