一种智能电弧焊枪装置、引弧方法和弧长补偿调节方法与流程

技术特征：
1.一种智能电弧焊枪装置，包括握把（18），握把（18）上设有第二步进电机（14），所述第二步进电机（14）来回转动带动焊条（7）沿固定半径做周期性圆弧摆动，其特征在于：第二步进电机（14）和焊条（7）之间设有伸缩机构（1），所述伸缩机构（1）一端和第二步进电机（14）连接，一端和焊条（7）连接，带动焊条（7）上下移动，第二步进电机 （14）的电机轴紧固连接磁栅盘套（2），磁栅盘套（2）套在伸缩机构外壳（1d）上固定，所述伸缩机构（1）前端设有伸缩杆（1b），所述伸缩杆（1b）由plc或单片机组成的控制系统控制，在方形导轨（1f）内伸出和缩进，所述伸缩杆（1b）后端设有旋转螺纹杆（1c），插入磁栅盘套（2）前端空心套筒（2a）内，第一步进电机（1a）通过控制系统带动旋转螺纹杆（1c）做螺旋运动。2.如权利要求1所述的智能电弧焊枪装置，其特征在于：伸缩机构（1）外壳设有安装孔（1g）连接限位薄片（11），所述限位薄片（11）中间开设限位方孔（11a），馈电接头（4）外部包裹绝缘套管（12），绝缘套管（12）侧面（12）开设方槽（12a）， 方槽（12a）内粘接有限位销（13）；限位薄片（11）和限位销（13）上均固定信号线。3.如权利要求1所述的智能电弧焊枪装置，其特征在于：所述伸缩杆（1b）前端设有圆形销（1e），圆形销（1e）伸入馈电接头（4）内利用弹性卡套（4b）卡紧，弹性卡套（4b）在旋套（4c）作用下卡住圆形销（1e），旋套（4c）利用螺纹和馈电轴体（4a）连接。4.如权利要求3所述的智能电弧焊枪装置，其特征在于：馈电轴体（4a）前端套接有可旋转夹头（5），旋转夹头（5）套入馈电轴体（4a）外侧，再利用绝缘转子（6）配合螺纹紧固旋转夹头（5）；旋转夹头（5）侧面开设有焊条插孔（5a）和顶丝螺纹孔（5b），焊条（7）插入焊条插孔（5a）并固定。5.如权利要求4所述的智能电弧焊枪装置，其特征在于：馈电轴体（4a）中段加工有馈电螺纹孔（4d），利用馈电螺栓（23）和馈电螺母固定两个接线铜鼻（24），接线铜鼻（24）内接两根柔性电缆（25），柔性电缆（25）穿过固定接头（26）进入固定座（17）内，再经过握把内部接到馈电接头（27）上后利用顶丝螺栓d（28）固定，所述馈电接头（27）和焊接电源电缆连接。6.如权利要求5所述的智能电弧焊枪装置，其特征在于：所述可旋转夹头（5）、柔性电缆（25）表面涂有绝缘漆。7.如权利要求1
‑
5任一项权利要求所述的智能电弧焊枪装置，其特征在于：第二步进电机（14）固定在固定座（17）上，固定座（17）下端连接握把（18），固定座（17）前端连接电磁接近开关（21），，磁栅盘套（2）中段设有带有缺口的盘体（2b），当盘体（2b）随第二步进电机（14）转动时，缺口（2c）也跟着转动，当缺口（2c）靠近电磁接近开关（21）时，电磁接近开关（21）失去电磁信号随即产生一个信号，将该信号发送给控制系统，由控制系统控制第二步进电机（14）停止转动。8.如权利要求7所述的智能电弧焊枪装置，其特征在于：固定座（17）上还安装有三个复位按钮，两个第一复位按钮（20）位于固定端下端（17）的两侧，一个第二复位按钮（22）位于固定端（17）的后端，按动所述第一复位按钮（20）将焊枪摆动中心复位到焊缝坡口中心，按动所述第二复位按钮（22）使伸缩机构（1）处于最长伸出位置。9.一种利用如权利要求1
‑
8任一项权利要求所述的智能电弧焊枪装置引弧方法，包括以下步骤：步骤s01：接通电源；伸缩机构（1）以较慢的速度匀速向前伸缩，带动焊条（7）缓慢向前送进；步骤s02：当焊条（7）端部金属芯和工件接触时，首先利用焊接电流传感器测得的电流值i1并将该值经过a/d转化模块转换成数字量送入plc或单片机组成的控制电路，将电
流值i1和短路接触阈值i2进行比较；步骤s03：当电流值i
1 >i0时表明焊条（7）端部铁芯与工件接触，形成短路，此时plc或单片机组成的控制电路发出指令同时控制第二步进电机（14）正转一定角度以及伸缩机构（1）回缩一定距离，从而带动焊条一边回抽，一边快速转动，实现智能辅助划擦引弧功能，步骤s04：第二步进电机（14）正转一定角度以及伸缩机构（1）回缩一定距离结束后，如果电压传感器检测到的焊条端部和工件之间的电压值u1小于一个较小的阈值u2，则表明此时焊条（7）已和工件粘住形成短路，立即发出报警信号由人工切断焊接电源；如果u1大于阈值u2，继续判断u1是否小于一个略小于焊接电源空载电压的阈值u0，如果是，则表面引弧成功，继续进行正常的焊接过程；如果不是，则表面电弧熄灭，引弧未成功，将第二步进电机反转到初始位置后，接着伸缩机构重复送出过程，重新进行辅助划擦引弧动作流程。10.一种利用如权利要求1
‑
8任一项权利要求所述的智能电弧焊枪装置的弧长补偿调节方法，包括以下步骤：焊接电弧正常引燃以后，不断利用电压传感器检测实施电弧电压值u1，将检测到的u1和事先设定的电弧电压值u2作比较，如果u1值高于u2，则表明电弧电压过高，容易熄弧，将pid环节输出的控制电压u（t）换算成脉冲信号作为第一步进电机（1a）的速度信号，u（t）的正负作为第一步进电机（1a）的方向信号，从而在一定范围内通过第一步进电机（1a）带动微型机构伸缩，带动电弧长度调节，最终实现电弧电压辅助补偿调节功能。

技术总结
本发明提供了一种智能电弧焊枪装置、引弧方法和弧长补偿调节方法，握把上设有第二步进电机，第二步进电机和焊条之间设有伸缩机构，伸缩机构一端和第二步进电机连接，一端和焊条连接，第二步进电机的电机轴紧固连接磁栅盘套，磁栅盘套套在伸缩机构外壳上固定，伸缩杆由控制系统控制，在方形导轨内伸出和缩进，伸缩杆后端设有旋转螺纹杆，插入磁栅盘套前端空心套筒内，第一步进电机通过控制系统带动旋转螺纹杆做螺旋运动。本发明提出一种适合全位置智能辅助手工电弧焊枪装置，能够克服上述背景技术当中的引弧困难，弧长控制难以及电弧摆动难操作的技术难点，降低手工电弧焊对操作者技能要求，提高手工电弧焊焊接质量，降低手工电弧焊综合成本。弧焊综合成本。弧焊综合成本。


技术研发人员：朱征宇 王庆翔 向雨寒 彭淇 张自强 赵先锐 潘铭 杜训柏
受保护的技术使用者：南京翔创科技有限公司
技术研发日：2021.08.25
技术公布日：2021/12/16