一种焊接风冷控制装置及其风冷方法与流程

1.本发明属于焊接技术领域，涉及一种风冷装置，尤其涉及一种焊接风冷控制装置及其风冷方法。


背景技术：

2.金属焊接是指通过加热或加压，或两者同时并用，使两个分离的金属产生原子间结合力而连接成一体的成形方法。根据焊接过程中加热程度和工艺特点的不同，焊接方法可分为熔焊、压焊和钎焊，其中的熔焊最为常见，具体操作为：将工件焊接处局部加热至熔化状态，形成熔池，冷却结晶后形成焊缝，被焊工件结合为不可分离的整体。然而，在一些特殊的焊接工艺下，并不需要很高的温度或在焊接后需要迅速冷却，焊接件才可实现牢固焊接，这时便需要利用冷却装置对焊接件进行及时冷却。
3.目前本领域常用的冷却装置普遍存在以下问题：在冷却初期，由于焊接件与冷却介质间温差很大，使得冷却速度很快，但是随着冷却时间的延长，冷却介质逐渐被焊接件加热，冷却介质温度上升，两者温差下降，导致冷却效果急剧降低，无法继续起到快速冷却的作用。此外，在同一个焊接装置上的焊接件大小形态各异，而普通的冷却装置无法使得放置位置较高的焊接件与放置位置较低的焊接件保持相同的冷却速度，进而使得冷却效果不理想。
4.cn 207727118u公开了一种钢丝风冷装置，含钢丝、风管机构、红外传感器及风机箱和控制器，所述风管机构含主直管、弯管和入风管，所述红外传感器包含第一传感器和第二传感器，所述钢丝穿过所述主直管，所述入风管连接所述风机箱，所述第一传感器和第二传感器分别位于所述主直管的两端，且所述红外传感器连接所述控制器，所述控制器连接所述风机箱。所述实用新型采用风冷管，实现了精确地降低钢丝的温度，使其达到水淬火所需的要求，且适合于多种规格钢丝的降温。然而所述风冷装置仅适用于对钢丝的降温，并不适用于焊接工艺。
5.由此可见，如何提供一种适用于焊接工艺的风冷装置，实现对焊接件冷却速度的精确控制，保证各处焊接件的冷却速度在同一水平，从而提升冷却效率，改善冷却效果，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种焊接风冷控制装置及其风冷方法，所述焊接风冷控制装置实现了对焊接件冷却速度的精确控制，保证了各处焊接件的冷却速度在同一水平，从而提升了冷却效率，改善了冷却效果。
7.为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
8.第一方面，本发明提供一种焊接风冷控制装置，所述焊接风冷控制装置包括相互连接的风机单元和风筒单元。
9.所述风机单元包括风机和设置在所述风机上的控制面板。
10.所述风筒单元包括风筒和设置在所述风筒上的至少2个风口机构，例如可以是2个、3个、4个、5个或6个，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
11.所述风口机构包括出风筒、开度调节部件和高度调节部件。
12.所述出风筒的内部与所述风筒的内部相互贯通。
13.所述开度调节部件用于调节所述出风筒的出风量。
14.所述高度调节部件用于调节所述出风筒与焊接件之间的距离。
15.本发明提供的焊接风冷控制装置通过在风筒上设置多个风口机构，实现了对多个焊接件的同步冷却，且利用开度调节部件实时调节出风筒的出风量，利用高度调节部件实时调节出风筒与焊接件之间的距离，实现了对焊接件冷却速度的精确控制，保证了各处焊接件的冷却速度在同一水平，从而提升了冷却效率，改善了冷却效果。
16.优选地，所述风口机构还包括红外传感器。
17.优选地，所述红外传感器固定于所述出风筒的内壁，并与所述高度调节部件之间电连接。
18.本发明中，所述红外传感器用于实时监测并调节出风筒与焊接件之间的距离，保证了各个出风筒与对应焊接件之间的距离在同一设定范围内，从而保证了冷却速度的均一性。
19.优选地，所述风口机构还包括温度传感器。
20.优选地，所述温度传感器固定于所述出风筒的内壁，并分别独立地与所述风机和所述控制面板之间电连接。
21.优选地，所述温度传感器还固定于焊接件附近，并分别独立地与所述风机和所述控制面板之间电连接。
22.本发明中，所述温度传感器固定于焊接件附近的距离范围不做特别限定，只要能够实时测量焊接件附近的温度即可，结合固定于出风筒内壁的温度传感器，即可对比出风筒位置的温度和焊接件附近的温度。
23.优选地，所述出风筒与所述风筒之间通过底座滑动连接。
24.优选地，所述出风筒与所述底座分别对应地为圆筒状或方筒状。
25.优选地，所述开度调节部件设置于所述出风筒远离所述风筒的一端。
26.优选地，所述开度调节部件包括挡风板、转动轴、电机、电机箱和环形密封垫。
27.优选地，所述挡风板通过所述转动轴与所述电机固定连接，且所述挡风板对应地为圆形或方形。
28.本发明中，所述挡风板的具体形状与所述出风筒的形状相对应：当所述出风筒为圆筒状时，所述挡风板为圆形；当所述出风筒为方筒状时，所述挡风板为方形。
29.优选地，所述电机设置于所述电机箱的内部，且所述电机与所述控制面板之间电连接，所述电机箱固定于所述出风筒的外壁。
30.优选地，所述环形密封垫设置于所述转动轴与所述出风筒的接触部位，用于防止冷气从风筒中流出。
31.优选地，所述高度调节部件设置于所述出风筒靠近所述风筒的一端。
32.优选地，所述高度调节部件包括对称分布的至少2个弹簧和至少2个绳轮机构。
33.优选地，所述弹簧的一端固定于所述出风筒的底部，另一端固定于所述风筒的内壁凸台上。
34.优选地，所述绳轮机构包括驱动电机、收线轮、滚轮、轮架、牵引线和固定块。
35.优选地，所述驱动电机固定于所述风筒的内壁凸台上，且所述驱动电机与所述红外传感器之间电连接。
36.优选地，所述收线轮固定于所述驱动电机的机轴上。
37.优选地，所述滚轮与所述轮架之间转动连接，且所述轮架固定于所述出风筒的底部。
38.优选地，所述牵引线的一端固定于所述固定块上，另一端绕过所述滚轮缠绕于所述收线轮上，且所述固定块固定于所述风筒的内壁凸台上。
39.第二方面，本发明提供一种采用如第一方面所述焊接风冷控制装置对焊接件进行风冷的方法，所述方法包括以下步骤：
40.(1)将焊接风冷控制装置的风筒单元伸入焊接设备的内部，使得每1个风口机构分别对应地风冷1个焊接件；
41.(2)关闭风筒远离风机单元的一端开口，操作控制面板启动风机，并调节出风筒的出风量和出风筒与焊接件之间的距离。
42.优选地，步骤(2)所述出风筒的出风量通过控制面板对开度调节部件的实时控制来进行调节，具体过程为：操作控制面板启动电机，经转动轴带动挡风板，通过对所述挡风板开度的控制来调节出风筒的出风量。
43.优选地，步骤(2)所述出风筒与焊接件之间的距离通过红外传感器对高度调节部件的实时控制来进行调节，具体过程为：当红外传感器检测到出风筒与焊接件之间的距离大于/小于设定值时，启动驱动电机，收线轮开始正向/反向转动，放出/收回部分牵引线，配合弹簧的弹力作用，升高/降低出风筒的位置，实现调节出风筒与焊接件之间的距离。
44.优选地，所述方法通过固定于出风筒内壁的温度传感器和固定于焊接件附近的温度传感器，对比出风筒位置的温度和焊接件附近的温度，自动实现等温差风冷。
45.相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
46.本发明提供的焊接风冷控制装置通过在风筒上设置多个风口机构，实现了对多个焊接件的同步冷却，且利用开度调节部件实时调节出风筒的出风量，利用高度调节部件实时调节出风筒与焊接件之间的距离，实现了对焊接件冷却速度的精确控制，保证了各处焊接件的冷却速度在同一水平，从而提升了冷却效率，改善了冷却效果。
附图说明
47.图1是本发明提供的焊接风冷控制装置结构示意图；
48.图2是本发明提供的焊接风冷控制装置中风口机构剖面图；
49.图3是本发明提供的焊接风冷控制装置中风口机构俯视图；
50.图4是本发明提供的焊接风冷控制装置中开度调节部件示意图；
51.图5是本发明提供的焊接风冷控制装置侧视剖面图；
52.图6是本发明提供的焊接风冷控制装置中绳轮机构示意图；
53.图7是对比例1提供的焊接风冷控制装置结构示意图。
54.图中：10-风机单元；11-风机；12-控制面板；20-风筒单元；21-风筒；22-风口机构；23-出风筒；24-开度调节部件；25-高度调节部件；26-红外传感器；27-温度传感器；28-底座；29-挡风板；30-转动轴；31-电机；32-电机箱；33-环形密封垫；34-弹簧；35-绳轮机构；36-驱动电机；37-收线轮；38-滚轮；39-轮架；40-牵引线；41-固定块。
具体实施方式
55.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
56.实施例1
57.本实施例提供一种焊接风冷控制装置，如图1所示，所述焊接风冷控制装置包括相互连接的风机单元10和风筒单元20。其中，所述风机单元10包括风机11和设置在所述风机11上的控制面板12；所述风筒单元20包括风筒21和设置在所述风筒21上的5个风口机构22。
58.如图2所示，所述风口机构22包括出风筒23、开度调节部件24和高度调节部件25；所述出风筒23的内部与所述风筒21的内部相互贯通，且所述出风筒23与所述风筒21之间通过底座28滑动连接，所述出风筒23与所述底座28分别对应地为圆筒状。所述开度调节部件24用于调节所述出风筒23的出风量；所述高度调节部件25用于调节所述出风筒23与焊接件之间的距离。
59.如图3所示，所述风口机构22还包括红外传感器26；所述红外传感器26固定于所述出风筒23的内壁，并与所述高度调节部件25之间电连接。所述风口机构22还包括温度传感器27；所述温度传感器27固定于所述出风筒23的内壁，并分别独立地与所述风机11和所述控制面板12之间电连接；所述温度传感器27还固定于焊接件附近，并分别独立地与所述风机11和所述控制面板12之间电连接(图中未示出)。
60.如图4所示，所述开度调节部件24设置于所述出风筒23远离所述风筒21的一端；所述开度调节部件24包括挡风板29、转动轴30、电机31、电机箱32和环形密封垫33；所述挡风板29通过所述转动轴30与所述电机31固定连接，且所述挡风板29对应地为圆形；所述电机31设置于所述电机箱32的内部，且所述电机31与所述控制面板12之间电连接，所述电机箱32固定于所述出风筒23的外壁；所述环形密封垫33设置于所述转动轴30与所述出风筒23的接触部位。
61.如图5所示，所述高度调节部件25设置于所述出风筒23靠近所述风筒21的一端；所述高度调节部件25包括对称分布的2个弹簧34和2个绳轮机构35；所述弹簧34的一端固定于所述出风筒23的底部，另一端固定于所述风筒21的内壁凸台上。
62.如图6所示，所述绳轮机构35包括驱动电机36、收线轮37、滚轮38、轮架39、牵引线40和固定块41；所述驱动电机36固定于所述风筒21的内壁凸台上，且所述驱动电机36与所述红外传感器26之间电连接；所述收线轮37固定于所述驱动电机36的机轴上；所述滚轮38与所述轮架39之间转动连接，且所述轮架39固定于所述出风筒23的底部；所述牵引线40的一端固定于所述固定块41上，另一端绕过所述滚轮38缠绕于所述收线轮37上，且所述固定块41固定于所述风筒21的内壁凸台上。
63.实施例2
64.本实施例提供一种焊接风冷控制装置，所述焊接风冷控制装置除了将风口机构22
的数量改为2个，其余结构及条件均与实施例1相同，故在此不做赘述。
65.实施例3
66.本实施例提供一种焊接风冷控制装置，所述焊接风冷控制装置除了将出风筒23与底座28分别对应地改为方筒状，且将挡风板29改为方形，其余结构及条件均与实施例1相同，故在此不做赘述。
67.实施例4
68.本实施例提供一种焊接风冷控制装置，所述焊接风冷控制装置除了将高度调节部件25改为对称分布的4个弹簧34和4个绳轮机构35，其余结构及条件均与实施例1相同，故在此不做赘述。
69.对比例1
70.本对比例提供一种焊接风冷控制装置，如图7所示，所述焊接风冷控制装置包括相互连接的风机单元10和风筒单元20。其中，所述风机单元10包括风机11和设置在所述风机11上的控制面板12；所述风筒单元20包括风筒21和设置在所述风筒21上的5个风口机构22；所述风口机构22分别独立地为风洞。
71.应用例1
72.本应用例应用实施例1提供的焊接风冷控制装置对焊接件进行风冷，所述风冷的方法包括以下步骤：
73.(1)将焊接风冷控制装置的风筒单元20伸入焊接设备的内部，使得每1个风口机构22分别对应地风冷1个焊接件；
74.(2)关闭风筒21远离风机单元10的一端开口，操作控制面板12启动风机11，并调节出风筒23的出风量和出风筒23与焊接件之间的距离。
75.其中，所述出风筒23的出风量通过控制面板12对开度调节部件24的实时控制来进行调节，具体过程为：操作控制面板12启动电机31，经转动轴30带动挡风板29，通过对所述挡风板29开度的控制来调节出风筒23的出风量；所述出风筒23与焊接件之间的距离通过红外传感器26对高度调节部件25的实时控制来进行调节，具体过程为：当红外传感器26检测到出风筒23与焊接件之间的距离大于/小于设定值时，启动驱动电机36，收线轮37开始正向/反向转动，放出/收回部分牵引线40，配合弹簧34的弹力作用，升高/降低出风筒23的位置，实现调节出风筒23与焊接件之间的距离。
76.此外，本应用例通过固定于出风筒23内壁的温度传感器27和固定于焊接件附近的温度传感器27，对比出风筒23位置的温度和焊接件附近的温度，自动实现等温差风冷。
77.对比应用例1
78.本对比应用例应用对比例1提供的焊接风冷控制装置对焊接件进行风冷，所述风冷的方法具体为：将焊接风冷控制装置的风筒单元20伸入焊接设备的内部，使得每1个风口机构22分别对应地风冷1个焊接件。
79.相较于应用例1，本对比应用例无法实时调节风洞的出风量，且无法实时调节风洞与焊接件之间的距离，从而无法实现对焊接件冷却速度的精确控制。
80.由此可见，本发明提供的焊接风冷控制装置通过在风筒上设置多个风口机构，实现了对多个焊接件的同步冷却，且利用开度调节部件实时调节出风筒的出风量，利用高度调节部件实时调节出风筒与焊接件之间的距离，实现了对焊接件冷却速度的精确控制，保
证了各处焊接件的冷却速度在同一水平，从而提升了冷却效率，改善了冷却效果。
81.申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。