CN111906409B - 一种电焊机引弧装置及其引弧方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电焊机技术领域，具体的说是一种电焊机引弧装置及其引弧方法，包括以下步骤：S1：将待焊接的工件放置在底座一上，通过固定板压紧工件；通过气缸三，调整两工件间距离；在测试夹槽中放入材质相同的测试块；S2：在S1步骤的基础上，接通电源，启动引弧箱，控制钨极靠近测试块，测试引弧效果；S3：完成S2步骤后，将测试块取下，调整钨极与工件之间的距离；S4：在S3步骤的基础上，调整钨极与工件焊接处的角度；S5：根据焊接工件的材料选择是否使用焊丝；使用焊丝时，将焊丝送至焊接处，控制电机运转，使防护板靠近钨极并通释放保护气体；本发明引弧装置引弧效果好，工作稳定，性能可靠，使用安全。
Description
技术领域
本发明属于电焊机技术领域，具体的说是一种电焊机引弧装置及其引弧方法。
背景技术
电焊机在焊接过程中,由于被焊金属表层存在着导电性能差的氧化层或者其他杂质,从而导致焊接过程中不能顺利引弧焊接。解决上述问题目前比较通用的做法是借助高压引弧装置击穿氧化层,从而达到引弧的目的。现有的引弧装置在在电焊机与焊接施工地点距离比较远的时候,也即是焊枪电极电线比较长的时候,不能顺利引弧。因为远距离的导线对于高频电流来说，存在不可忽视的电阻和等效电感的阻碍作用,因而导致高频引弧能量的急剧衰减,直接就降低了引弧的成功率,甚至是不能引弧。通常通过降低引弧脉冲电源频率或增加引弧装置对引弧能量的供给余量来解决等效电感的阻碍作用。
现有技术中也存在部分技术方案，如申请号为CN201220135845.8的中国专利，包括控制开关电路模块、高频滤波电路模块、储能电路模块、高频升压变压器T1、整流滤波电路模块和换能限压电路模块，其中所述储能电路模块与高频升压变压器T1的初级线圈串联后连接到高频滤波电路模块的输出端，所述高频滤波电路模块的输入端与高频交流电源电连接，该方案在使用过程中为保证引弧效果提高了能量的输入，增加能源消耗，提高使用成本，同时，该方案中输出的引弧电流同样增大，容易导致安全隐患。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决焊枪电极电线比较长的情况下不能顺利引弧的问题，本发明提出一种电焊机引弧装置及其引弧方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述一种电焊机引弧装置,包括底座一，所述底座一上安装有多个均匀分布的输送辊；所述底座一上安装均匀分布的多个滚珠；所述输送辊位于滚珠的左侧，且两者间不接触；所述输送辊的最高点与滚珠的最高点处于同一高度；所述底座一上安装有夹板；所述夹板共有两个，对称分布在底座一两侧，且两者互为镜像；所述滚珠位于夹板之间的底座一上；所述夹板面向底座一方向上的侧面开设有凹槽；所述凹槽的竖直侧壁上开设有竖直滑槽；所述凹槽位于上方的水平侧壁上开设有水平滑槽；所述竖直滑槽内滑动安装有竖直滑块；所述水平滑槽内滑动安装有水平滑块；所述竖直滑块上安装有气缸一；所述水平滑块上安装有气缸二；所述气缸一的伸出杆一上固定安装有安装座；所述气缸二的伸出杆二固连在安装座上；所述安装座上固定安装有气缸三；所述气缸三的伸出杆三上安装有固定板；所述固定板位于底座一的上方；所述固定板的下表面上安装有橡胶层；所述橡胶层内安装共有金属电极；所述金属电极连接至电源的正极上；所述底座一的右侧安装有底座二；所述底座二的下表面上安装有万向轮；所述底座二的上表面上安装有电缸一；所述电缸一的伸出杆四上方铰接有移动板一；所述伸出杆四与移动板一之间安装有电缸二；所述电缸二的两端分别铰接在伸出杆四的左侧面与移动板一的下表面上；所述移动板一远离伸出杆四的一端铰接有移动板二；所述移动板一与移动板二之间安装有电缸三；所述电缸三的两端分别铰接在移动板一的下表面与移动板二的下表面上；所述电缸二与电缸三在移动板一的铰接点分别位于移动板一的两端；所述移动板二的上表面上安装有引弧箱；所述移动板二远离移动板一的一端安装有钨极；所述钨极作为负极；所述引弧箱内设置中频脉冲发生器以及高频脉冲发生器；所述电源进入引弧箱中后，依次经过中频脉冲发生器与高频脉冲发生器后合并输出至钨极与金属电极上，引发电弧；所述引弧箱上设置有调节旋钮；所述调节旋钮可调整脉冲发生器与高频脉冲发生器输出的脉冲频率与脉宽；所述引弧箱中包括整流桥、可控硅、中频升压变压器、火花放电器、高频变压器、中频振荡电容以及高频振荡电容；
工作时，将工件放置到底座一上，通过底座一上的输送辊与滚柱将工件运送至焊接位置，减少人工操作，降低操作人员的劳动强度，同时，在工件到达焊接位置后，两侧夹板上的气缸一与气缸二启动，通过气缸一与气缸二的动作，带动安装座在竖直平面内移动，由于气缸三安装在安装座上，当安装座移动到固定位后，气缸三伸出杆三上的安装的固定板压紧在工件表面，将工件固定，同时，在工件被固定板压紧后，启动气缸三，从而带动固定板相向移动，固定板下方的工件在滚珠的作用下发生移动，从而调整工件间的焊缝宽度至合适大小，同时，在完成工件固定后，向固定板上的测试夹槽内放入与工件材质相同的测试块，之后，启动电缸一至电缸三，通过精准控制电缸一至电缸三的运动，带动伸出杆四、移动板一与移动板二运动，从而调整安装在移动板二末端的钨极与工件之间的角度，从而便于引弧以及焊接，提高工件焊接后的效果与质量，同时，通过精确控制电缸一至电缸三的运动，能够在正式焊接时实现钨极自动移动，进行焊接，减少人工操作，提高焊接质量的稳定性，同时，在对引弧箱中的中频脉冲发生器供电后，VRB通过R5对C2充电，在t1时刻Vφ2达到VDZ，DZ被击穿，SCR迅速导通，VL1＝Vφ2＝VDZ形成第一个正向峰值，此后C2与L1发生电磁振荡；先是C2通过L1正向放电，后是L1对C2反向充电，到了t2时刻反向充电结束，VL1＝Vφ2达到第一个反向峰值；这时C2又要通过L1反向放电，于是SCR承受反向电压被迫阻断，C2只有借助与SCR并接的二极管D进行反向放电，而后又正向充电,直到t3时刻结束，VL1＝Vφ2达到第二个正向峰值；这时C2又要通过L1正向放电，但因SCR已被阻断而停止，VL1迅速衰减至零，电磁振荡结束；与此同时VRB通过R5再次向C2充电，为下次振荡做好准备；这种过程循环下去，直到VRB小于VDZ时为止，于是在L1上便得到了幅值为Vφ2的中频脉冲电压VL1；之后，高频脉冲发生器通电工作，通电后，Vφ2′通过Tφ2的原边电感L2对C4快速充电(因时间常数L2C4很小),当Vφ2′达到VFD(由FD的电极材料种类和空气隙大小而定)时,发生火花放电,FD的空气隙接近电性短路状态,Vφ2′迅速降到较低的数值(由Tφ1的等效短路阻抗决定),于是已被充电的C4将通过火花间隙和L2发生能量交换，从而在回路里形成高频电磁振荡，经Tφ2耦合即可输出高频高压，同时，在电磁振荡过程中，由于回路存在着由火花间隙和导线构成的等效电阻，因而振荡过程是一衰减振荡过程。一次衰减振荡结束后，在中频的另一半周内将发生同样的过程，如此循环下去，便形成了由中频脉冲频率和脉宽决定的高频脉冲的振荡次数和宽度。
优选的，所述移动板二远离移动板一的一端上安装有防护板；所述防护板呈C字形，包围在钨极附近；所述防护板的内部中空；所述防护板朝向钨极的表面上设置有均匀布置的微孔；所述微孔与防护板内连通；所述防护板内部中空空间与外置的惰性气体气源通过管道连通；所述防护板上安装有转轴；所述转轴安装在移动板二上；所述防护板可自由转动；所述移动板二远离移动板一的一端安装有电机；所述电机的输出轴与转轴之间通过同步带连接；
工作时，当钨极与工件之间的距离以及角度调整至合适范围后，启动电机，通过电机带动防护板运动，使防护板靠近钨极，同时，在焊接进行过程中，打开外界气源，通过防护板以及防护板上的微孔，将惰性气体分散到钨极以及焊接点附近，对焊接过程进行保护，防止焊接过程中焊接点处的工件出现氧化，提高工件焊接效果，同时，通过防护板上的微孔，能够使保护气体在钨极附近分布更加均匀，避免由于保护气体分布不均，导致防护失效，同时，通过气体的均匀分布，减少焊接过程中保护气体的用量，降低生产成本，同时，在焊接完成后，再次启动电机，使防护板转动，远离钨极，便于焊接完成后对钨极以及移动板二的端面进行清理，同时，防护板在焊接过程中能够防止焊接时产生的熔液飞溅，产生安全隐患。
优选的，所述移动二的上表面设置有多个焊丝导环；所述焊丝导环沿移动板二的长度方向均匀布置，且多个焊丝导环均位于同一直线上；所述防护板上开设有通行孔；所述移动板二的远离移动板一的一端的端面上安装有焊丝导环；所述焊丝导环与钨极平行；所述焊丝经过移动板二上表面的焊丝导环后穿过通行孔，最终到达移动板二端面上的焊丝导环上；所述移动板二转动时，带动焊丝角度发生变化；所述固定板上表面上开设有测试夹槽；所处测试夹槽的底部设置有测试电极；所述测试电极与电源的正极电连接；
工作时，钨极进行焊接时，焊丝通过焊丝导环输送至焊接点处，保证焊接效果稳定，同时，由于焊丝穿过防护板上的通行孔后到达焊接点处，在焊接过程中，可通过电机的运转，带动防护板轻微运动，从而改变焊丝到达焊接点处时的角度，提高焊接质量，同时，在调整钨极与工件间的距离与角度前，控制钨极点触测试块，测试引弧箱的引弧效果与电弧稳定性，同时，通过钨极对测试块的点触，调整引弧箱中输出的脉冲频率与脉宽，从而使钨极与工件之间的电弧大小与强度合适，避免电弧强度过大，导致击穿工件或电弧强度较小，无法正常连续工作，影响生产的进行，测试完成后，移开钨极，取下测试块，将钨极与工件间的距离与角度调整至合适范围，正式开始焊接。
优选的，所述移动板二的内部安装有电缸三；所述电缸三的伸出杆四上固连有连接杆；所述连接杆与钨极固连；所述连接杆为非导体材料制成；所述钨极可在移动板二内沿移动板二长度方向自由移动；所述移动板二内部与钨极接触部分有非导体材料制成；所述移动板二的端面上安装有环形刮板；所述环形刮板的内侧面紧贴钨极表面；
工作时，在调整完成钨极与工件之间的角度后，启动电缸四，使电缸四上的伸出杆四发生移动，由于钨极与伸出杆四之间通过连接杆连接，因此，通过伸出杆四的运动控制钨极的伸出与缩回，从而调整钨极与工件之间的距离，进一步的提高工件焊接后的质量与效果，同时，在焊接完成后，启动电缸四，控制伸出杆四缩回，从而将钨极完全缩回到移动板二内，防止焊接完成后钨极暴露在外界，出现意外碰撞，导致钨极损坏，同时，通过准确控制电缸四的运动，保证钨极在焊接时伸出长度处于合适范围内，从而使钨极与工件在焊接过程中距离合适，提高焊接效果与质量，同时，设置在移动板二端面上的环形刮板，能够在钨极伸出与缩回的过程中，通过与钨极表面紧贴的方式，将钨极表面上在焊接时粘附的焊渣清除，保证钨极的整洁，避免钨极上的焊渣影响到焊接的效果与质量。
优选的，所述环形刮板有橡胶材料制成；所述环形刮板的内侧面上安装有硬质刮片；所述硬质刮片紧贴在钨极表面；所述硬质刮片在内侧面周圈以及长度方向上均交替分布；所述电缸三的伸出杆四上设置有气囊；所述气囊呈环形；所述伸出杆四上安装有压板；所述气囊位于压板与电缸三之间；所述环形刮板内部开设有膨胀腔；所述膨胀腔靠近钨极的侧壁厚度小于远离钨极的侧壁厚度；所述膨胀腔与气囊之间通过管道连通；
工作时，当电缸四启动，控制伸出杆四开始缩回时，安装在伸出杆四上的气囊受到伸出杆四上的压板的挤压，气囊中的压力增加，气囊中的气体进入到环形刮板内的膨胀腔中，从而使环形刮板与钨极之间的接触更加紧密，同时，在伸出杆四缩回时，钨极被同步带动，开始缩回，通过环形刮板更加紧密的接触，提高环形刮板对钨极上粘附的焊渣的清除效果，同时，由于硬质刮片在内侧面周圈以及长度方向上均交替分布，钨极在缩回过程中整个外侧面均受到清理，提高环形刮板对钨极的清理效果。
一种电焊机引弧方法，该方法适用于上述的一种电焊机引弧装置；所述方法包括以下步骤：
S1：将待焊接的工件放置在底座一上，通过底座一上的输送辊与滚珠将工件输送至合适位置，启动两侧夹板上的气缸一与气缸二，调整安装座位置，使安装座上的固定板压紧在工件表面，之后，启动气缸三，推动两工件相互靠近，调整两工件间距离，使焊缝宽度合适，之后，在固定板上的测试夹槽中放入与待焊接工件材质相同的测试块；
S2：在S1步骤的基础上，接通电源，之后，启动引弧箱，控制电缸一至电缸四工作，使钨极靠近测试块，测试引弧效果，同时，通过引弧箱上的调节旋钮调整，钨极与测试块之间产生稳定可靠的电弧强度与稳定性；
S3：完成S2步骤后，将测试块取下，控制电缸一至电缸三运转，调整钨极与工件之间的距离；依据待加工工件的硬度，启动电缸四，调整钨极与工件之间的距离在1-4mm范围内；
S4：在S3步骤的基础上，依据待焊接工件之间焊接口处的角度变化，调整钨极与工件焊接处的角度，控制钨极与工件焊接处之间的角度在5-15°范围内；
S5：根据焊接工件的材料选择是否使用焊丝；使用焊丝时，将焊丝通过焊丝导环送至钨极在工件上的焊接处，同时，控制电机运转，使防护板靠近钨极，并通过防护板在钨极周围释放惰性保护气体。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述一种电焊机引弧装置及其引弧方法，通过设置引弧箱、移动板二，从而充分缩减焊枪电极电线的长度，防止过长的线路中产生较大的等效电感，阻碍引弧，同时，通过将引弧箱安装在移动板二上，保证引弧箱与钨极之间距离较近，降低引弧箱输出的高频电流的能量衰减，提高引弧箱的引弧效果。
2.本发明所述一种电焊机引弧装置及其引弧方法，通过设置电缸三、气囊、环形刮板，使钨极在焊接过程中能够精确的控制钨极与工件之间的距离，提高焊接效果，同时，在钨极回缩时，能够通过气囊对环形刮板内的膨胀腔充气，提高环形刮板对钨极的接触力度，提高环形刮板对钨极的清理效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明引弧装置的结构示意图；
图2是引弧装置中移动板二的局部剖视图；
图3是图1中A处局部放大图；
图4是图2中B处局部放大图；
图5是本发明的方法流程图；
图6是引弧装置中引弧箱内的电路原理图；
图中：底座一1、输送辊11、滚珠12、夹板2、竖直滑块21、气缸一22、气缸二23、安装座24、气缸三25、固定板251、橡胶层252、测试夹槽253、底座二3、万向轮31、电缸一32、伸出杆四321、移动板一33、电缸二331、移动板二34、电缸二341、电缸三342、气囊343、压板344、连接杆345、引弧箱35、调节旋钮351、钨极36、环形刮板361、焊丝导环37、防护板38、转轴381、电机382、整流桥RB、可控硅SCR、中频升压变压器Tφ1、火花放电器FD、高频变压器Tφ2、中频振荡电容C2、高频振荡电容C4。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图6所示，本发明所述一种电焊机引弧装置,包括底座一1，所述底座一1上安装有多个均匀分布的输送辊11；所述底座一1上安装均匀分布的多个滚珠12；所述输送辊11位于滚珠12的左侧，且两者间不接触；所述输送辊11的最高点与滚珠12的最高点处于同一高度；所述底座一1上安装有夹板2；所述夹板2共有两个，对称分布在底座一1两侧，且两者互为镜像；所述滚珠12位于夹板2之间的底座一1上；所述夹板2面向底座一1方向上的侧面开设有凹槽；所述凹槽的竖直侧壁上开设有竖直滑槽；所述凹槽位于上方的水平侧壁上开设有水平滑槽；所述竖直滑槽内滑动安装有竖直滑块21；所述水平滑槽内滑动安装有水平滑块；所述竖直滑块21上安装有气缸一22；所述水平滑块上安装有气缸二23；所述气缸一22的伸出杆一上固定安装有安装座24；所述气缸二23的伸出杆二固连在安装座24上；所述安装座24上固定安装有气缸三25；所述气缸三25的伸出杆三上安装有固定板251；所述固定板251位于底座一1的上方；所述固定板251的下表面上安装有橡胶层252；所述橡胶层252内安装共有金属电极；所述金属电极连接至电源的正极上；所述底座一1的右侧安装有底座二3；所述底座二3的下表面上安装有万向轮31；所述底座二3的上表面上安装有电缸一32；所述电缸一32的伸出杆四321上方铰接有移动板一33；所述伸出杆四321与移动板一33之间安装有电缸二341331；所述电缸二341331的两端分别铰接在伸出杆四321的左侧面与移动板一33的下表面上；所述移动板一33远离伸出杆四321的一端铰接有移动板二34；所述移动板一33与移动板二34之间安装有电缸三342；所述电缸三342的两端分别铰接在移动板一33的下表面与移动板二34的下表面上；所述电缸二341331与电缸三342在移动板一33的铰接点分别位于移动板一33的两端；所述移动板二34的上表面上安装有引弧箱35；所述移动板二34远离移动板一33的一端安装有钨极36；所述钨极36作为负极；所述引弧箱35内设置中频脉冲发生器以及高频脉冲发生器；所述电源进入引弧箱35中后，依次经过中频脉冲发生器与高频脉冲发生器后合并输出至钨极36与金属电极上，引发电弧；所述引弧箱35上设置有调节旋钮351；所述调节旋钮351可调整脉冲发生器与高频脉冲发生器输出的脉冲频率与脉宽；所述引弧箱35中包括整流桥RB、可控硅SCR、中频升压变压器Tφ1、火花放电器FD、高频变压器Tφ2、中频振荡电容C2以及高频振荡电容C4；
工作时，将工件放置到底座一1上，通过底座一1上的输送辊11与滚柱将工件运送至焊接位置，减少人工操作，降低操作人员的劳动强度，同时，在工件到达焊接位置后，两侧夹板2上的气缸一22与气缸二23启动，通过气缸一22与气缸二23的动作，带动安装座24在竖直平面内移动，由于气缸三25安装在安装座24上，当安装座24移动到固定位后，气缸三25伸出杆三上的安装的固定板251压紧在工件表面，将工件固定，同时，在工件被固定板251压紧后，启动气缸三25，从而带动固定板251相向移动，固定板251下方的工件在滚珠12的作用下发生移动，从而调整工件间的焊缝宽度至合适大小，同时，在完成工件固定后，向固定板251上的测试夹槽253内放入与工件材质相同的测试块，之后，启动电缸一32至电缸三342，通过精准控制电缸一32至电缸三342的运动，带动伸出杆四321、移动板一33与移动板二34运动，从而调整安装在移动板二34末端的钨极36与工件之间的角度，从而便于引弧以及焊接，提高工件焊接后的效果与质量，同时，通过精确控制电缸一32至电缸三342的运动，能够在正式焊接时实现钨极36自动移动，进行焊接，减少人工操作，提高焊接质量的稳定性，同时，在对引弧箱35中的中频脉冲发生器供电后，VRB通过R5对C2充电，在t1时刻Vφ2达到VDZ，DZ被击穿，SCR迅速导通，VL1＝Vφ2＝VDZ形成第一个正向峰值，此后C2与L1发生电磁振荡；先是C2通过L1正向放电，后是L1对C2反向充电，到了t2时刻反向充电结束，VL1＝Vφ2达到第一个反向峰值；这时C2又要通过L1反向放电，于是SCR承受反向电压被迫阻断，C2只有借助与SCR并接的二极管D进行反向放电，而后又正向充电,直到t3时刻结束，VL1＝Vφ2达到第二个正向峰值；这时C2又要通过L1正向放电，但因SCR已被阻断而停止，VL1迅速衰减至零，电磁振荡结束；与此同时VRB通过R5再次向C2充电，为下次振荡做好准备；这种过程循环下去，直到VRB小于VDZ时为止，于是在L1上便得到了幅值为Vφ2的中频脉冲电压VL1；之后，高频脉冲发生器通电工作，通电后，Vφ2′通过Tφ2的原边电感L2对C4快速充电(因时间常数L2C4很小),当Vφ2′达到VFD(由FD的电极材料种类和空气隙大小而定)时,发生火花放电,FD的空气隙接近电性短路状态,Vφ2′迅速降到较低的数值(由Tφ1的等效短路阻抗决定),于是已被充电的C4将通过火花间隙和L2发生能量交换，从而在回路里形成高频电磁振荡，经Tφ2耦合即可输出高频高压，同时，在电磁振荡过程中，由于回路存在着由火花间隙和导线构成的等效电阻，因而振荡过程是一衰减振荡过程。一次衰减振荡结束后，在中频的另一半周内将发生同样的过程，如此循环下去，便形成了由中频脉冲频率和脉宽决定的高频脉冲的振荡次数和宽度。
作为本发明一种实施方式，所述移动板二34远离移动板一33的一端上安装有防护板38；所述防护板38呈C字形，包围在钨极36附近；所述防护板38的内部中空；所述防护板38朝向钨极36的表面上设置有均匀布置的微孔；所述微孔与防护板38内连通；所述防护板38内部中空空间与外置的惰性气体气源通过管道连通；所述防护板38上安装有转轴381；所述转轴381安装在移动板二34上；所述防护板38可自由转动；所述移动板二34远离移动板一33的一端安装有电机382；所述电机382的输出轴与转轴381之间通过同步带连接；
工作时，当钨极36与工件之间的距离以及角度调整至合适范围后，启动电机382，通过电机382带动防护板38运动，使防护板38靠近钨极36，同时，在焊接进行过程中，打开外界气源，通过防护板38以及防护板38上的微孔，将惰性气体分散到钨极36以及焊接点附近，对焊接过程进行保护，防止焊接过程中焊接点处的工件出现氧化，提高工件焊接效果，同时，通过防护板38上的微孔，能够使保护气体在钨极36附近分布更加均匀，避免由于保护气体分布不均，导致防护失效，同时，通过气体的均匀分布，减少焊接过程中保护气体的用量，降低生产成本，同时，在焊接完成后，再次启动电机382，使防护板38转动，远离钨极36，便于焊接完成后对钨极36以及移动板二34的端面进行清理，同时，防护板38在焊接过程中能够防止焊接时产生的熔液飞溅，产生安全隐患。
作为本发明一种实施方式，所述移动二的上表面设置有多个焊丝导环37；所述焊丝导环37沿移动板二34的长度方向均匀布置，且多个焊丝导环37均位于同一直线上；所述防护板38上开设有通行孔；所述移动板二34的远离移动板一33的一端的端面上安装有焊丝导环37；所述焊丝导环37与钨极36平行；所述焊丝经过移动板二34上表面的焊丝导环37后穿过通行孔，最终到达移动板二34端面上的焊丝导环37上；所述移动板二34转动时，带动焊丝角度发生变化；所述固定板251上表面上开设有测试夹槽253；所处测试夹槽253的底部设置有测试电极；所述测试电极与电源的正极电连接；
工作时，钨极36进行焊接时，焊丝通过焊丝导环37输送至焊接点处，保证焊接效果稳定，同时，由于焊丝穿过防护板38上的通行孔后到达焊接点处，在焊接过程中，可通过电机382的运转，带动防护板38轻微运动，从而改变焊丝到达焊接点处时的角度，提高焊接质量，同时，在调整钨极36与工件间的距离与角度前，控制钨极36点触测试块，测试引弧箱35的引弧效果与电弧稳定性，同时，通过钨极36对测试块的点触，调整引弧箱35中输出的脉冲频率与脉宽，从而使钨极36与工件之间的电弧大小与强度合适，避免电弧强度过大，导致击穿工件或电弧强度较小，无法正常连续工作，影响生产的进行，测试完成后，移开钨极36，取下测试块，将钨极36与工件间的距离与角度调整至合适范围，正式开始焊接。
作为本发明一种实施方式，所述移动板二34的内部安装有电缸三342；所述电缸三342的伸出杆四321上固连有连接杆345；所述连接杆345与钨极36固连；所述连接杆345为非导体材料制成；所述钨极36可在移动板二34内沿移动板二34长度方向自由移动；所述移动板二34内部与钨极36接触部分有非导体材料制成；所述移动板二34的端面上安装有环形刮板361；所述环形刮板361的内侧面紧贴钨极36表面；
工作时，在调整完成钨极36与工件之间的角度后，启动电缸四，使电缸四上的伸出杆四321发生移动，由于钨极36与伸出杆四321之间通过连接杆345连接，因此，通过伸出杆四321的运动控制钨极36的伸出与缩回，从而调整钨极36与工件之间的距离，进一步的提高工件焊接后的质量与效果，同时，在焊接完成后，启动电缸四，控制伸出杆四321缩回，从而将钨极36完全缩回到移动板二34内，防止焊接完成后钨极36暴露在外界，出现意外碰撞，导致钨极36损坏，同时，通过准确控制电缸四的运动，保证钨极36在焊接时伸出长度处于合适范围内，从而使钨极36与工件在焊接过程中距离合适，提高焊接效果与质量，同时，设置在移动板二34端面上的环形刮板361，能够在钨极36伸出与缩回的过程中，通过与钨极36表面紧贴的方式，将钨极36表面上在焊接时粘附的焊渣清除，保证钨极36的整洁，避免钨极36上的焊渣影响到焊接的效果与质量。
作为本发明一种实施方式，所述环形刮板361有橡胶材料制成；所述环形刮板361的内侧面上安装有硬质刮片；所述硬质刮片紧贴在钨极36表面；所述硬质刮片在内侧面周圈以及长度方向上均交替分布；所述电缸三342的伸出杆四321上设置有气囊343；所述气囊343呈环形；所述伸出杆四321上安装有压板344；所述气囊343位于压板344与电缸三342之间；所述环形刮板361内部开设有膨胀腔；所述膨胀腔靠近钨极36的侧壁厚度小于远离钨极36的侧壁厚度；所述膨胀腔与气囊343之间通过管道连通；
工作时，当电缸四启动，控制伸出杆四321开始缩回时，安装在伸出杆四321上的气囊343受到伸出杆四321上的压板344的挤压，气囊343中的压力增加，气囊343中的气体进入到环形刮板361内的膨胀腔中，从而使环形刮板361与钨极36之间的接触更加紧密，同时，在伸出杆四321缩回时，钨极36被同步带动，开始缩回，通过环形刮板361更加紧密的接触，提高环形刮板361对钨极36上粘附的焊渣的清除效果，同时，由于硬质刮片在内侧面周圈以及长度方向上均交替分布，钨极36在缩回过程中整个外侧面均受到清理，提高环形刮板361对钨极36的清理效果。
一种电焊机引弧方法，该方法适用于上述一种电焊机引弧装置；所述方法包括以下步骤：
S1：将待焊接的工件放置在底座一1上，通过底座一1上的输送辊11与滚珠12将工件输送至合适位置，启动两侧夹板2上的气缸一22与气缸二23，调整安装座24位置，使安装座24上的固定板251压紧在工件表面，之后，启动气缸三25，推动两工件相互靠近，调整两工件间距离，使焊缝宽度合适，之后，在固定板251上的测试夹槽253中放入与待焊接工件材质相同的测试块；
S2：在S1步骤的基础上，接通电源，之后，启动引弧箱35，控制电缸一32至电缸四工作，使钨极36靠近测试块，测试引弧效果，同时，通过引弧箱35上的调节旋钮351调整，钨极36与测试块之间产生稳定可靠的电弧强度与稳定性；
S3：完成S2步骤后，将测试块取下，控制电缸一32至电缸三342运转，调整钨极36与工件之间的距离；依据待加工工件的硬度，启动电缸四，调整钨极36与工件之间的距离在1-4mm范围内；
S4：在S3步骤的基础上，依据待焊接工件之间焊接口处的角度变化，调整钨极36与工件焊接处的角度，控制钨极36与工件焊接处之间的角度在5-15°范围内；
S5：根据焊接工件的材料选择是否使用焊丝；使用焊丝时，将焊丝通过焊丝导环37送至钨极36在工件上的焊接处，同时，控制电机382运转，使防护板38靠近钨极36，并通过防护板38在钨极36周围释放惰性保护气体。
具体工作流程如下：
工作时，将工件放置到底座一1上，通过底座一1上的输送辊11与滚柱将工件运送至焊接位置，同时，在工件到达焊接位置后，两侧夹板2上的气缸一22与气缸二23启动，通过气缸一22与气缸二23的动作，带动安装座24在竖直平面内移动，由于气缸三25安装在安装座24上，当安装座24移动到固定位后，气缸三25伸出杆三上的安装的固定板251压紧在工件表面，同时，在工件被固定板251压紧后，启动气缸三25，从而带动固定板251相向移动，固定板251下方的工件在滚珠12的作用下发生移动，同时，在完成工件固定后，向固定板251上的测试夹槽253内放入与工件材质相同的测试块，之后，启动电缸一32至电缸三342，通过精准控制电缸一32至电缸三342的运动，带动伸出杆四321、移动板一33与移动板二34运动，调整安装在移动板二34末端的钨极36与工件之间的角度，同时，在对引弧箱35中的中频脉冲发生器供电后，VRB通过R5对C2充电，在t1时刻Vφ2达到VDZ，DZ被击穿，SCR迅速导通，VL1＝Vφ2＝VDZ形成第一个正向峰值，此后C2与L1发生电磁振荡；先是C2通过L1正向放电，后是L1对C2反向充电，到了t2时刻反向充电结束，VL1＝Vφ2达到第一个反向峰值；这时C2又要通过L1反向放电，于是SCR承受反向电压被迫阻断，C2只有借助与SCR并接的二极管D进行反向放电，而后又正向充电,直到t3时刻结束，VL1＝Vφ2达到第二个正向峰值；这时C2又要通过L1正向放电，但因SCR已被阻断而停止，VL1迅速衰减至零，电磁振荡结束；与此同时VRB通过R5再次向C2充电，为下次振荡做好准备；这种过程循环下去，直到VRB小于VDZ时为止，于是在L1上便得到了幅值为Vφ2的中频脉冲电压VL1；之后，高频脉冲发生器通电工作，通电后，Vφ2′通过Tφ2的原边电感L2对C4快速充电(因时间常数L2C4很小),当Vφ2′达到VFD(由FD的电极材料种类和空气隙大小而定)时,发生火花放电,FD的空气隙接近电性短路状态,Vφ2′迅速降到较低的数值(由Tφ1的等效短路阻抗决定),于是已被充电的C4将通过火花间隙和L2发生能量交换，从而在回路里形成高频电磁振荡，经Tφ2耦合即可输出高频高压，同时，在电磁振荡过程中，由于回路存在着由火花间隙和导线构成的等效电阻，因而振荡过程是一衰减振荡过程。一次衰减振荡结束后，在中频的另一半周内将发生同样的过程，如此循环下去，便形成了由中频脉冲频率和脉宽决定的高频脉冲的振荡次数和宽度；当钨极36与工件之间的距离以及角度调整至合适范围后，启动电机382，通过电机382带动防护板38运动，使防护板38靠近钨极36，同时，在焊接进行过程中，打开外界气源，通过防护板38以及防护板38上的微孔，将惰性气体分散到钨极36以及焊接点附近，同时，在焊接完成后，再次启动电机382，使防护板38转动，远离钨极36；钨极36进行焊接时，焊丝通过焊丝导环37输送至焊接点处，同时，在焊接过程中，可通过电机382的运转，带动防护板38轻微运动，改变焊丝到达焊接点处时的角度，同时，在调整钨极36与工件间的距离与角度前，控制钨极36点触测试块，测试引弧箱35的引弧效果与电弧稳定性；在调整完成钨极36与工件之间的角度后，启动电缸四，使电缸四上的伸出杆四321发生移动，由于钨极36与伸出杆四321之间通过连接杆345连接，因此，通过伸出杆四321的运动控制钨极36的伸出与缩回，调整钨极36与工件之间的距离，同时，在焊接完成后，启动电缸四，控制伸出杆四321缩回，从而将钨极36完全缩回到移动板二34内，同时，设置在移动板二34端面上的环形刮板361，在钨极36伸出与缩回的过程中，将钨极36表面上在焊接时粘附的焊渣清除；当电缸四启动，控制伸出杆四321开始缩回时，安装在伸出杆四321上的气囊343受到伸出杆四321上的压板344的挤压，气囊343中的压力增加，气囊343中的气体进入到环形刮板361内的膨胀腔中，同时，在伸出杆四321缩回时，钨极36被同步带动，开始缩回，环形刮板361对钨极36上粘附的焊渣进行清除。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种电焊机引弧装置,包括底座一(1)，其特征在于：所述底座一(1)上安装有多个均匀分布的输送辊(11)；所述底座一(1)上安装均匀分布的多个滚珠(12)；所述输送辊(11)位于滚珠(12)的左侧，且两者间不接触；所述输送辊(11)的最高点与滚珠(12)的最高点处于同一高度；所述底座一(1)上安装有夹板(2)；所述夹板(2)共有两个，对称分布在底座一(1)两侧，且两者互为镜像；所述滚珠(12)位于夹板(2)之间的底座一(1)上；所述夹板(2)面向底座一(1)方向上的侧面开设有凹槽；所述凹槽的竖直侧壁上开设有竖直滑槽；所述凹槽位于上方的水平侧壁上开设有水平滑槽；所述竖直滑槽内滑动安装有竖直滑块(21)；所述水平滑槽内滑动安装有水平滑块；所述竖直滑块(21)上安装有气缸一(22)；所述水平滑块上安装有气缸二(23)；所述气缸一(22)的伸出杆一上固定安装有安装座(24)；所述气缸二(23)的伸出杆二固连在安装座(24)上；所述安装座(24)上固定安装有气缸三(25)；所述气缸三(25)的伸出杆三上安装有固定板(251)；所述固定板(251)位于底座一(1)的上方；所述固定板(251)的下表面上安装有橡胶层(252)；所述橡胶层(252)内安装共有金属电极；所述金属电极连接至电源的正极上；所述底座一(1)的右侧安装有底座二(3)；所述底座二(3)的下表面上安装有万向轮(31)；所述底座二(3)的上表面上安装有电缸一(32)；所述电缸一(32)的伸出杆四(321)上方铰接有移动板一(33)；所述伸出杆四(321)与移动板一(33)之间安装有电缸二(341)(331)；所述电缸二(341)(331)的两端分别铰接在伸出杆四(321)的左侧面与移动板一(33)的下表面上；所述移动板一(33)远离伸出杆四(321)的一端铰接有移动板二(34)；所述移动板一(33)与移动板二(34)之间安装有电缸三(342)；所述电缸三(342)的两端分别铰接在移动板一(33)的下表面与移动板二(34)的下表面上；所述电缸二(341)(331)与电缸三(342)在移动板一(33)的铰接点分别位于移动板一(33)的两端；所述移动板二(34)的上表面上安装有引弧箱(35)；所述移动板二(34)远离移动板一(33)的一端安装有钨极(36)；所述钨极(36)作为负极；所述引弧箱(35)内设置中频脉冲发生器以及高频脉冲发生器；所述电源进入引弧箱(35)中后，依次经过中频脉冲发生器与高频脉冲发生器后合并输出至钨极(36)与金属电极上，引发电弧；所述引弧箱(35)上设置有调节旋钮(351)；所述调节旋钮(351)可调整脉冲发生器与高频脉冲发生器输出的脉冲频率与脉宽；所述引弧箱(35)中包括整流桥RB、可控硅SCR、中频升压变压器Tφ1、火花放电器FD、高频变压器Tφ2、中频振荡电容C2以及高频振荡电容C4；
所述移动板二(34)的上表面设置有多个焊丝导环(37)；所述焊丝导环(37)沿移动板二(34)的长度方向均匀布置，且多个焊丝导环(37)均位于同一直线上；防护板(38)上开设有通行孔；所述移动板二(34)的远离移动板一(33)的一端的端面上安装有焊丝导环(37)；所述焊丝导环(37)与钨极(36)平行；所述焊丝经过移动板二(34)上表面的焊丝导环(37)后穿过通行孔，最终到达移动板二(34)端面上的焊丝导环(37)上；所述移动板二(34)转动时，带动焊丝角度发生变化；所述固定板(251) 上表面上开设有测试夹槽(253)；所处测试夹槽(253)的底部设置有测试电极；所述测试电极与电源的正极电连接。
2.根据权利要求1所述一种电焊机引弧装置，其特征在于：所述移动板二(34)远离移动板一(33)的一端上安装有防护板(38)；所述防护板(38)呈C字形，包围在钨极(36)附近；所述防护板(38)的内部中空；所述防护板(38)朝向钨极(36)的表面上设置有均匀布置的微孔；所述微孔与防护板(38)内连通；所述防护板(38)内部中空空间与外置的惰性气体气源通过管道连通；所述防护板(38)上安装有转轴(381)；所述转轴(381)安装在移动板二(34)上；所述防护板(38)可自由转动；所述移动板二(34)远离移动板一(33)的一端安装有电机(382)；所述电机(382)的输出轴与转轴(381)之间通过同步带连接。
3.根据权利要求2所述一种电焊机引弧装置，其特征在于：所述移动板二(34)的内部安装有电缸三(342)；所述电缸三(342)的伸出杆四(321)上固连有连接杆(345)；所述连接杆(345)与钨极(36)固连；所述连接杆(345)为非导体材料制成；所述钨极(36)可在移动板二(34)内沿移动板二(34)长度方向自由移动；所述移动板二(34)内部与钨极(36)接触部分有非导体材料制成；所述移动板二(34)的端面上安装有环形刮板(361)；所述环形刮板(361)的内侧面紧贴钨极(36)表面。
4.根据权利要求3所述一种电焊机引弧装置，其特征在于：所述环形刮板(361)有橡胶材料制成；所述环形刮板(361)的内侧面上安装有硬质刮片；所述硬质刮片紧贴在钨极(36)表面；所述硬质刮片在内侧面周圈以及长度方向上均交替分布；所述电缸三(342)的伸出杆四(321)上设置有气囊(343)；所述气囊(343)呈环形；所述伸出杆四(321)上安装有压板(344)；所述气囊(343)位于压板(344)与电缸三(342)之间；所述环形刮板(361)内部开设有膨胀腔；所述膨胀腔靠近钨极(36)的侧壁厚度小于远离钨极(36)的侧壁厚度；所述膨胀腔与气囊(343)之间通过管道连通。
5.一种电焊机引弧方法，其特征在于：该方法适用于上述权利要求1-4任意一项所述的一种电焊机引弧装置；所述方法包括以下步骤：
S1：将待焊接的工件放置在底座一(1)上，通过底座一(1)上的输送辊(11)与滚珠(12)将工件输送至合适位置，启动两侧夹板(2)上的气缸一(22)与气缸二(23)，调整安装座(24)位置，使安装座(24)上的固定板(251)压紧在工件表面，之后，启动气缸三(25)，推动两工件相互靠近，调整两工件间距离，使焊缝宽度合适，之后，在固定板(251)上的测试夹槽(253)中放入与待焊接工件材质相同的测试块；
S2：在S1步骤的基础上，接通电源，之后，启动引弧箱(35)，控制电缸一(32)至电缸四工作，使钨极(36)靠近测试块，测试引弧效果，同时，通过引弧箱(35)上的调节旋钮(351)调整，钨极(36)与测试块之间产生稳定可靠的电弧强度与稳定性；
S3：完成S2步骤后，将测试块取下，控制电缸一(32)至电缸三(342)运转，调整钨极(36)与工件之间的距离；依据待加工工件的硬度，启动电缸四，调整钨极(36)与工件之间的距离在1-4mm范围内；
S4：在S3步骤的基础上，依据待焊接工件之间焊接口处的角度变化，调整钨极(36)与工件焊接处的角度，控制钨极(36)与工件焊接处之间的角度在5-15°范围内；
S5：根据焊接工件的材料选择是否使用焊丝；使用焊丝时，将焊丝通过焊丝导环(37)送至钨极(36)在工件上的焊接处，同时，控制电机(382)运转，使防护板(38)靠近钨极(36)，并通过防护板(38)在钨极(36)周围释放惰性保护气体。
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