具有预热温度检测的焊接控制系统技术方案

本申请涉及焊接技术领域，提供了一种具有预热温度检测的焊接控制系统，包括：焊接臂；焊炬，设于焊接臂的一端；点阵式红外温度传感器，设于焊接臂的一端，用于检测待焊接件的待焊接区域不同点位的温度；工控机，与焊炬和点阵式红外温度传感器电连接，点阵式红外温度传感器用于将待焊接区域不同点位的温度传输至工控机，工控机接收到待焊接区域不同点位的温度，并计算出待焊接区域的平均温度，以根据平均温度控制焊炬执行动作。通过本申请的技术方案，能够实现焊接前预热温度的实时检测及控制，有效避免了预热温度过高或过低造成的焊接缺陷，提高了焊缝的焊接质量。提高了焊缝的焊接质量。提高了焊缝的焊接质量。

【技术实现步骤摘要】
具有预热温度检测的焊接控制系统


[0001]本申请涉及焊接
，具体而言，涉及一种具有预热温度检测的焊接控制系统。

技术介绍

[0002]目前，在对特种设备(如军工船体)等大型结构件的厚钢板焊接时，必须要预热，其中，预热温度在钢材板厚方向的均匀性和在焊接区域的均匀性，对降低焊接应力有着重要的影响因此，如果预热不均匀，不但不会减少焊接应力，反而会出现增大焊接应力的情况。
[0003]因此为保证焊接质量，需要对待焊接件的焊接区域进行预热温度检测，然而现有自动焊接设备都不具有预热温度检测功能，以致于无法确保焊接前的标定预热温度，预热温度过低会使得预热达不到预热效果，焊接后冷却过快，出现焊接缺陷；温度过高会使得金属性能造成影响，也会出现接头软化，焊缝外观成型不良。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种具有预热温度检测的焊接控制系统，用以实现在焊接前对焊接区域预热温度的实时检测，并有效避免焊接缺陷，从而提高焊接质量。
[0005]本申请实施例提供了一种具有预热温度检测的焊接控制系统，包括：焊接臂，设有支撑架；焊炬，设于所述焊接臂的一端；点阵式红外温度传感器，设于所述支撑架上，用于检测待焊接件的待焊接区域不同点位的温度；工控机，与所述焊炬和所述点阵式红外温度传感器电连接，所述点阵式红外温度传感器用于将所述待焊接区域不同点位的温度发送至所述工控机，所述工控机接收到所述待焊接区域不同点位的温度，并计算出所述待焊接区域的平均温度，以根据所述平均温度控制所述焊炬执行动作。
[0006]在上述实现过程中，具有预热温度检测的焊接控制系统包括焊接臂、焊炬、点阵式红外温度传感器和工控机。其中，焊炬设于焊接臂的一端，点阵式红外温度传感器也设于焊接臂的一端，并与焊炬的位置交错设置，点阵式红外温度传感器能够检测待焊接件的待焊接区域不同点位的温度，如检测待焊接区域内16
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4＝64个点位的温度，然后将待焊接区域内不同点位的温度数据实时传输至工控机，工控机接收到不同点位的温度数据后计算出待焊接区域的平均温度，并将该平均温度与预设的焊接温度阈值进行比较，若该平均温度位于预设的焊接温度阈值内，则控制焊炬起弧以对待焊接件进行焊接，当该平均温度小于或大于预设的焊接温度阈值，则控制焊炬停弧，由于点阵式红外温度传感器检测的是多个点位的温度数据，且工控机比较的是多个点位的平均温度，即检测的是待焊接区域预热温度的均匀性，相较于单个温度数据而言，准确性更高、数据更可靠，从而可有效避免预热温度过低或过高造成焊接后的焊接缺陷，有效提高了焊接的质量。
[0007]在一种可能的实现方式中，还包括：加热装置，与所述工控机电连接，在所述平均温度小于预设的第一温度阈值的情况下，所述工控机控制所述加热装置加热所述待焊接件的待焊接区域。
[0008]在上述实现过程中，焊接控制系统还包括与工控机电连接的加热装置，当待焊接区域的平均温度低于预设的第一温度阈值时，即低于预设的焊接温度阈值时工控机控制加热装置对待焊接件的待焊接区域进行加热，以待平均温度达到预设的焊接温度阈值时再控制焊炬起弧工作，从而保证了焊接前预热温度的有效控制，避免了焊接前预热温度过低导致焊接后冷却过快，出现焊接缺陷的情况发生，提高了焊缝的焊接质量。
[0009]在一种可能的实现方式中，还包括：冷却装置，与所述工控机电连接，在所述平均温度大于预设的第二温度阈值的情况下，所述工控机控制所述冷却装置冷却所述待焊接件的待焊接区域。
[0010]在上述实现过程中，预设的第二温度阈值大于第一温度阈值，焊接控制系统还包括与工控机电连接的冷却装置，冷却装置用于在待焊接区域不同点位的平均温度大于预设的第二温度阈值的(即温度过高)情况下对待焊接区域进行冷却，从而避免预热温度过高导致金属性能出现问题，并避免接头软化、焊接外观成型不良的情况发生，以有效提高焊缝的焊接质量。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述加热装置设有保温系统，在所述平均温度达到预设的第三温度阈值的情况下，所述工控机控制所述保温系统维持所述待焊接区域的温度。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述第三温度阈值为起弧温度阈值，所述起弧温度阈值位于所述第一温度阈值与所述第二温度阈值之间。
[0013]在上述实现过程中，为了防止因为温度上升和下降，导致的反复启停设备，因此还预设有第三温度阈值，该第三温度阈值为维持保温的温度阈值，同时为焊炬的起弧温度阈值，当检测的平均温度达到第三温度阈值时，工控机控制保温系统对待焊接区域的温度进行保温处理。
[0014]在一种可能的实现方式中，还包括：焊接电源，与所述工控机电连接，所述工控机通过控制所述焊接电源打开或关闭控制所述焊炬执行动作。
[0015]在上述实现过程中，焊接控制系统还包括与工控机电连接的焊接电源，焊炬与焊接电源电连接，使得工控机能够通过控制焊接电源的开关控制焊炬起弧或停弧。
[0016]在一种可能的实现方式中，还包括：送丝设备，与所述焊接电源电连接，用于向所述焊炬提供焊丝。
[0017]在上述实现过程中，焊接控制系统还包括与焊接电源电连接的送丝设备，送丝设备与焊炬相连，并能够向焊炬提供不同规格的焊丝。
[0018]在一种可能的实现方式中，所述焊接臂的一端设有支撑架，所述支撑架包括：底座，与所述焊接臂的一端相连；传感器固定座，设于所述底座面朝待焊接件的一侧，所述点阵式红外温度传感器设于所述传感器固定座上；保护罩，与所述底座相连，并局部罩设在所述点阵式红外温度传感器的外周侧。
[0019]在上述实现过程中，焊接臂的一端设有用于固定点阵式红外温度传感器的支撑架，支撑架包括底座、传感器固定座和保护罩。其中，底座设置在焊接臂的一端，传感器固定座设置在底座面朝待焊接件的一侧，传感器固定座设有固定部，固定部用于固定点阵式红外温度传感器，保护罩设置在底座上，并局部罩设在点阵式红外温度传感器的外周侧，起到保护红外温度传感器的作用，防止焊渣掉落在点阵式红外温度传感器上造成损坏，提高了点阵式红外温度传感器的使用寿命，保证了点阵式红外温度传感器的检测准确性。
[0020]在一种可能的实现方式中，还包括：车体，所述车体上设有转动机构，所述焊接臂与所述转动机构相连；其中，所述焊接臂包括第一机械臂和一端与所述第一机械臂相铰接的第二机械臂，所述第二机械臂的另一端与所述转动机构相铰接。
[0021]在上述实现过程中，焊接臂包括第一机械臂和第二机械臂，第一机械臂的一端设有焊炬和点阵式红外温度传感器，另一端与第二机械臂的一端相铰接，且第二机械臂的一端与车体上的转动机构相铰接，第二机械臂相对转动机构转动，或者第一机械臂相对第二机械臂转动，从而实现焊炬和点阵式红外温度传感器的位置调整，转动机构相对车体水平转动，能够带动第一机械臂和第二机械臂转动，从而带动点阵式红外温度传感器和焊炬水平转动，同时车体也能带动焊接臂进行位置调整，以适应不同位置的焊接，提高了产品的自动化水平。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有预热温度检测的焊接控制系统，其特征在于，包括：焊接臂；焊炬，设于所述焊接臂的一端；点阵式红外温度传感器，设于所述焊接臂的一端，用于检测待焊接件的待焊接区域不同点位的温度；工控机，与所述焊炬和所述点阵式红外温度传感器电连接，所述点阵式红外温度传感器用于将所述待焊接区域不同点位的温度传输至所述工控机，所述工控机接收到所述待焊接区域不同点位的温度，并计算出所述待焊接区域的平均温度，以根据所述平均温度控制所述焊炬执行动作。2.根据权利要求1所述的焊接控制系统，其特征在于，还包括：加热装置，与所述工控机电连接，在所述平均温度小于预设的第一温度阈值的情况下，所述工控机控制所述加热装置加热所述待焊接件的待焊接区域。3.根据权利要求2所述的焊接控制系统，其特征在于，还包括：冷却装置，与所述工控机电连接，在所述平均温度大于预设的第二温度阈值的情况下，所述工控机控制所述冷却装置冷却所述待焊接件的待焊接区域。4.根据权利要求3所述的焊接控制系统，其特征在于，所述加热装置设有保温系统，在所述平均温度达到预设的第三温度阈值的情况下，所述工控机控制所述保温系统维持所述待焊接区域的温度。5.根据权利要求4所述的焊接控制系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯消冰，吴成杰，梁炎，
申请(专利权)人：北京博清科技有限公司，
类型：新型
国别省市：