[发明专利]一种焊接温度场红外在线测量装置

说明书

本发明提供了一种焊接温度场红外在线测量装置，包括：万向球支撑单元；Z向滑动单元，设于万向球支撑单元之上，可相对万向球支撑单元在垂直方向上移动；X向丝杆传动单元，包括轨道、丝杆、滑块、联轴器以及步进电机；Y向移动单元，包括万向球碗杆和球芯杆，万向球碗杆的一端与滑块相连接并可相对X向丝杆传动单元移动，万向球碗杆的另一端通过球铰链与球芯杆的一端连接；夹具单元以及红外传感单元，夹具单元的一端与球芯杆的另一端固定连接，另一端红外传感单元固定连接。本发明能快速方便测定焊接过程焊接熔池变化，整体结构科学合理，并且使用方便，生产工艺简便，制造成本较低，无环境污染，易于普及推广。

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，具体而言，涉及一种焊接温度场红外在线测量装置。

背景技术

焊接温度场是指在焊接过程中，焊件上各点的温度分布是空间和时间的函数。某一瞬间焊件上各点的温度分布可用焊接温度场来表示。

经过大量检索发现一些典型的现有技术，如申请号为201410079074.9的专利公开了一种适用于超高频脉冲TIG焊焊接温度场的实时观测装置，该装置包括有焊接温度场存储器、观测运动机构、红外热成像仪、工件位姿调节台，其能够实时地进行焊接温度场观测，并一次性获得焊接全场温度信息。又如申请号为201120512877.0的专利公开了一种基于温度梯度传感的焊接温度场检测装置，该装置具有通用性好、独立性高、响应速度快等优点，能够对焊接温度场和焊接质量进行实时检测和控制。又如申请号为201822024609.9的专利公开了一种定位精确的金属工件焊接温度场测量装置，该装置使金属工件焊接温度场测量装置具备了定位精确的优点。

可见，对于焊接温度场测量装置，其实际应用中的亟待处理的实际问题(简化测量装置结构、提高焊接精确度等)还有很多未提出具体的解决方案。

发明内容

为了克服现有技术的不足提供了一种焊接温度场红外在线测量装置，本发明的具体技术方案如下：

一种焊接温度场红外在线测量装置，包括：

万向球支撑单元；

Z向滑动单元，设于所述万向球支撑单元之上，可相对万向球支撑单元在垂直方向上移动；

X向丝杆传动单元，包括轨道、丝杆、滑块、联轴器以及步进电机，所述Z向滑动单元连接于轨道的底面，所述丝杆可转动地设于轨道之中，所述步进电机设于轨道的一侧，所述步进电机的输出轴通过联轴器与丝杆传动连接，所述滑块通过螺母与丝杆螺纹连接；

Y向移动单元，包括万向球碗杆和球芯杆，所述万向球碗杆的一端与滑块相连接并可相对X向丝杆传动单元移动，所述万向球碗杆的另一端通过球铰链与球芯杆的一端连接；

夹具单元以及红外传感单元，所述夹具单元的一端与球芯杆的另一端固定连接，所述夹具单元的另一端红外传感单元固定连接。

可选的，所述万向球支撑单元包括防滑套，调节杆、若干根球头杆、调节把手、万向球壳以及固定把手，所述球头杆的一端设有盲孔，所述球头杆的另一端设有第一球头，所述球头杆的侧面上设有第一螺纹通孔，所述调节杆的一端与所述防滑套连接，所述调节杆的另一端伸入盲孔之中，所述调节把手与第一螺纹通孔螺纹连接，所述万向球壳的下表面设有若干个与第一球头相匹配的第一球碗，所述第一球头镶嵌在第一球碗中，所述第一球碗的侧壁设有第二螺纹通孔，所述固定把手与第二螺纹通孔螺纹连接。

可选的，所述万向球支撑单元还包括Z向调节把手，所述万向球壳的中心设有通孔，所述通孔的侧壁设有第三螺纹通孔，所述Z向调节把手与第三螺纹通孔螺纹连接，所述Z向滑动单元为一直杆，所述Z向滑动单元的下端穿过所述通孔，所述Z向滑动单元的上端与轨道的底面螺纹连接。

可选的，所述万向球碗杆的另一端设有第二球碗，所述球芯杆的一端设有第二球头，所述第二球头镶嵌在第二球碗中形成球铰链结构。