[实用新型]手工电弧焊模拟焊枪

说明书

技术领域

本实用新型属于焊接培训学习用具，主要提出一种手工电弧焊模拟焊枪。

背景技术

手工电弧焊是一种非常普及的焊接方法。它广泛应用于各种焊接场合，如汽车制造，压力容器制造，船舶制造等。虽然各种自动焊方法已经比较成熟，应用也越来越多，但是由于使用上的方便和灵活，手工电弧焊仍然具有其不可替代的作用，例如，在各种压力容器管道焊接，以及各种维护性焊接场合等。

在手工电弧焊操作过程中，影响焊接质量的工艺因素比较多，比如：电流、电压、焊接速度、电弧弧长的稳定性、焊条的摆动等。焊接过程的稳定与否直接影响到焊接质量，这是一种完全的人为因素，全凭焊接操作者的技艺和经验。在焊接质量的控制中，电流，电压，预热温度，焊条烘干程度等这些工艺参数都可以通过工艺文件和测量技术来控制。但是，和人为操作相关的参数，比如，焊接速度，焊接姿态都是无法记录和控制的。为了训练出良好的焊接技术，需要付出艰苦的努力及相当的经济代价，这样才能掌握手工电弧焊过程的真实感觉。培训焊工是一个需要消耗大量时间和电能、焊材消耗的过程。

在以往的手工电弧焊焊接实际训练阶段，采用的都是师傅带徒弟的方式进行训练，训练的效果受到教师的操作水平和表达能力等人为因素的影响，而师资力量不足已经在目前焊接培训领域显现出较强的态势。同时焊接操作对场地，环境也有较高的要求，训练过程需要消耗大量的焊条，试板及相当的电力资源。不仅如此，众所周知，焊接环境是比较恶劣的，有大量的烟尘及强烈的弧光，非常容易对焊工的身体健康产生不良影响。对于新接受焊接培训的人员来说，恶劣的工作环境对其心理也容易产生负面作用，不利于后续的培训计划的进行。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种手工电弧焊模拟焊枪，使其可模拟手工电弧焊时的引弧及焊条燃烧过程，达到快速培养焊工的操作手感并减少物资和能源消耗的目的。

本实用新型完成其发明任务所采用的技术方案是：其主要由步进电机、模拟焊条和主动轮、焊枪手把及装夹把手构成；其中，模拟焊条安装在直线轴承中，以保证焊条的上下垂直移动，主动轮与从动轮从两侧对焊条加以摩擦夹紧；主动轮安装在步进电机的电机轴上，步进电机用于精确控制主动轮带动模拟焊条回抽、归位或停止移动以模拟焊条的焊接过程。

步进电机工作由控制电路控制，在模拟焊条内的下端部设置霍尔传感器I，并在模拟焊条试件中设置感应磁钢I，用以检测焊枪的引弧过程；在焊枪手把上设置霍尔传感器II，并在装夹把手上与霍尔传感器II相对应的部位设置感应磁钢II，用以检测焊枪的装夹焊条过程；两个霍尔传感器均与单片机的输入接口连接；金属材料的模拟焊条下端头与单片机输入接口相连，并在焊接试板上接有正极直流电源，用以检测模拟焊条与模拟试件之间的短路状况；在焊枪上设置有检测模拟焊条复位的行程开关，其与单片机输入接口相连，用以与模拟焊枪上的限位板配合检测模拟焊条复位情况并将信号送至单片机输入接口；单片机将采集到的信息通过自带的串行接口传输到主计算机的串行接口上，并由数字量输出端口输出产生驱动器的外部脉冲和驱动器的方向电平，同时控制驱动器的输出使能，驱动器的输出为四线制步进电机输出。

本实用新型主要是针对焊条电弧焊的焊接特点，通过控制模拟焊枪的动作，使之与真实焊枪一样，当焊工手持焊枪进行焊接操作时，焊枪能产生真实的动作反馈，控制电路可根据检测到的不同的情况，控制电机的正转、停止、反转以及按某一固定速度值旋转。可模拟焊条的各种工作状态，如模拟焊条与工件是否接触(短路)、与工件之间的距离(弧长是否合适)装夹焊条及模拟焊条回抽移动长度(焊条熔化长度)，通过本实用新型模拟焊枪可达到快速培养焊工的操作手感并减少物质和能源消耗的目的。

附图说明

图1为本实用新型模拟焊枪的结构示意图。

图2为图1的右视图。

图3为模拟焊枪控制电路电原理图。

图4为焊枪工作时状态示意图。

图中，1、步进电机，2、模拟焊条，3、直线轴承，4、轴承座，5、主动轮，6、从动轮，7、滚轮支座，8、电机座，9、焊枪手把，10、装夹把手，11、霍尔传感器II，12、感应磁钢II，13、霍尔传感器I，14、感应磁钢I，15、模拟焊接试件，16、限位板，17、行程开关。

具体实施方式

结合附图对本实用新型的实施例加以说明：