CN114654047B - 一种数控短电弧加工监测装置及其监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数控短电弧加工监测装置及其监测方法，涉及短电弧加工技术领域，包括底座、以及固定连接在底座表面的竖板；所述竖板一端对称固定连接有第一连接板、第二连接板，所述第一连接板、第二连接板之间通过调节机构连接有高温热成像仪，热成像仪配制CCD模块；所述底座表面固定连接有与高温热成像仪正相对的透明挡板；所述底座表面设置有清理机构；所述竖板远离第一连接板、第二连接板的一端固定连接有放置板，所述放置板表面安装有显示器，所述显示器前端表面安装有显示屏；所述显示器前端表面设置有对比机构；本发明在对工件熔池的大小进行判断时更加的精准，从而避免最终熔池大小与实际需要存在误差，影响加工的效率。
Description
技术领域
本发明涉及短电弧加工技术领域，具体为一种数控短电弧加工监测装置及其监测方法。
背景技术
短电弧加工是一种高效放电加工方法，利用工具和工件之间放电产生的电弧、瞬时高温蚀除材料，不受工件材料强度和硬度的限制，为大尺寸难切削材料零件的加工提供了一种高效可行的手段。目前，短电弧加工技术已经应用于加工航空发动机蜂窝件，实现了蜂窝件结构的高效低应力加工；由于短电弧加工时工件表面会形成高能量密度的熔池，并且因为短电弧加工时工件表面会产生强光或火花，人们无法利用肉眼来观察熔池的大小，全凭加工时的火花溅射程度来对熔池的大小进行判断，使得加工过程中无法根据熔池的大小控制放电的能量，熔池较小会影响加工的效率，而熔池过大则会降低工件的表面质量，与实际加工需要存在一定的误差，从而影响短电弧加工的加工性能；
为此，我们提出一种数控短电弧加工监测装置及其监测方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数控短电弧加工监测装置及其监测方法，以解决上述背景技术中提出的由于短电弧加工时工件表面会形成熔池，并且由于短电弧加工时工件表面会产生强光或火花，人们无法利用肉眼来观察熔池的大小，全凭加工时的火花溅射程度来对熔池的大小进行判断，使得加工过程中无法根据熔池的大小控制放电的能量，熔池较小会影响加工的效率，而熔池过大则会降低工件的表面质量，与实际加工需要存在一定的误差，从而影响短电弧加工的加工性能。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种数控短电弧加工监测装置，包括:底座、以及固定连接在底座表面的竖板；所述竖板一端对称固定连接有第一连接板、第二连接板，所述第一连接板、第二连接板之间通过调节机构连接有高温热成像仪；所述底座表面固定连接有与高温热成像仪正相对的透明挡板；所述底座表面设置有清理机构；所述竖板远离第一连接板、第二连接板的一端固定连接有放置板，所述放置板表面安装有显示器，所述显示器前端表面安装有显示屏；所述显示器前端表面设置有对比机构。
作为本发明的进一步方案，所述高温热成像仪与显示器电性连接；所述高温热成像仪内置有拍摄模块、发送模块；所述发送模块与外界打印机连接；所述外界打印机内置有更改透明度模块。
作为本发明的进一步方案，所述调节机构包括调节杆，所述调节杆活动穿设第一连接板并与第二连接板靠近第一连接板的一端外壁转动连接；所述调节杆远离第二连接板的一端固定连接有转轴。
作为本发明的进一步方案，所述调节杆外壁上螺纹连接有与第一连接板相抵接的固定环。
作为本发明的进一步方案，所述清理机构包括固定连接在底座表面的竖条，所述竖条一端开设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有滑块；所述滑块固定连接有移动板。
作为本发明的进一步方案，所述移动板一端固定连接有连接条，所述连接条远离移动板的一端固定连接有与透明挡板相抵接的清理条；所述清理条与连接条相互垂直设置。
作为本发明的进一步方案，所述移动板远离连接条的一端开设有齿槽，所述齿槽啮合有齿轮；所述齿轮转动连接在调节杆的外壁上。
作为本发明的进一步方案，所述对比机构包括四个L型限位条，四个所述L型限位条分别固定连接在显示器的前端表面并置于显示器的四个角；四个所述L型限位条内设置有将显示屏所覆盖的对比照片。
作为本发明的进一步方案，所述显示器的前端表面设置有两个L型定位条，两个所述L型定位条关于显示屏对称固定连接在显示器的前端表面上；所述L型定位条上活动穿设有固定杆，所述固定杆一端固定连接有辅助板，所述固定杆另一端固定连接有与对比照片相抵接的固定板；所述固定杆外壁上设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧一端与辅助板固定连接，所述压缩弹簧另一端与L型定位条固定连接；所述辅助板远离固定杆的一端固定连接有拉条。
一种数控短电弧加工监测装置的监测方法，所述监测装置的监测方法具体步骤如下：
步骤一：首先需要将底座移动到指定区域，此时可以转动固定环，使固定环与第一连接板非接触，此时可以活动高温热成像仪的角度，从而使高温热成像仪的工作角度满足实际需要即可，待高温热成像仪的角度调节完毕后，再转动固定环，使固定环与第一连接板抵接，即可对高温热成像仪进行固定；
步骤二：其次启动整体设备电源，此时高温热成像仪内置的拍摄模块会预先拍摄一张工件的对比照片，并通过发送模块将此对比照片发送至外界打印机，外界打印机利用更改透明度模块将此对比照片打印出来并进行透明度处理，当对比照片处理完毕后，再通过拉条拉动固定杆、以及固定板，当固定板与显示屏表面存在一定的距离后，再将对比照片放置到显示屏表面，并且此时对比照片处于四个L型限位条之间，再松开拉条，在压缩弹簧的弹性作用下会驱动固定杆、固定板在L型定位条上进行移动，待固定板与对比照片抵接后，即可对对比照片进行固定；
步骤三：此时再配合电弧对工件进行加工处理，此时高温热成像仪会将工件的加工图像和温度信息传输至显示器内并通过显示屏进行展示，并且对工件进行加工处理的熔池处温度最高，对比显示在显示屏上的图像，工件熔池处的颜色最深，进而可以清晰的看到熔池的轮廓，最终可将对比照片与显示屏上的图像进行比对，从而达到对熔池的大小进行判断和监测；
步骤四：最后在对工件加工处理结束后，可以旋转齿轮，齿轮配合齿槽带动移动板在竖条上进行移动，在移动板进行移动时会带动清理条对透明挡板表面进行清理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中高温热成像仪内置的拍摄模块会预先拍摄一张工件的对比照片，并通过发送模块将此对比照片发送至外界打印机，外界打印机利用更改透明度模块将此对比照片打印出来并进行透明度处理，当对比照片处理完毕后，再将对比照片放置到显示屏表面，高温热成像仪会将工件的加工图像和温度信息传输至显示器内并通过显示屏进行展示，并且对工件进行加工处理的熔池处温度最高，对比显示在显示屏上的图像，工件熔池处的颜色最深，进而可以清晰的看到熔池的轮廓，最终可将对比照片与显示屏上的图像进行比对，从而达到对熔池的大小进行判断和监测，相比较现有的，本发明在对工件熔池的大小进行判断时更加的精准，从而避免最终熔池大小与实际需要存在误差，提高了工件的加工效率。
附图说明
图1为本发明的第立体结构示意图；
图2为本发明图1中A处放大结构示意图；
图3为本发明的俯视结构示意图；
图4为本发明中的齿槽结构示意图；
图5为本发明中的滑槽、滑块结构示意图；
图6为本发明中的显示屏结构示意图。
图中：101、底座；102、竖板；103、第一连接板；104、第二连接板；105、高温热成像仪；106、透明挡板；107、放置板；108、显示器；109、显示屏；200、调节机构；201、调节杆；202、转轴；203、固定环；300、对比机构；301、L型限位条；302、对比照片；303、L型定位条；304、固定杆；305、辅助板；306、拉条；307、压缩弹簧；308、固定板；400、清理机构；401、竖条；402、滑槽；403、滑块；404、移动板；405、连接条；406、清理条；407、齿槽；408、齿轮。
具体实施方式
实施例1：
请参阅图1-3、6，本发明提供一种技术方案：一种数控短电弧加工监测装置，包括底座101、以及固定连接在底座101表面的竖板102；竖板102一端对称固定连接有第一连接板103、第二连接板104，第一连接板103、第二连接板104之间通过调节机构200连接有高温热成像仪105；高温热成像仪105与显示器108电性连接；高温热成像仪105内置有拍摄模块、发送模块；发送模块与外界打印机连接；外界打印机内置有更改透明度模块，底座101表面固定连接有与高温热成像仪105正相对的透明挡板106；竖板102远离第一连接板103、第二连接板104的一端固定连接有放置板107，放置板107表面安装有显示器108，显示器108前端表面安装有显示屏109；显示器108前端表面设置有对比机构300，对比机构300包括四个L型限位条301，四个L型限位条301分别固定连接在显示器108的前端表面并置于显示器108的四个角；四个L型限位条301内设置有将显示屏109所覆盖的对比照片302，显示器108的前端表面设置有两个L型定位条303，两个L型定位条303关于显示屏109对称固定连接在显示器108的前端表面上；L型定位条303上活动穿设有固定杆304，固定杆304一端固定连接有辅助板305，固定杆304另一端固定连接有与对比照片302相抵接的固定板308；固定杆304外壁上设置有压缩弹簧307，压缩弹簧307一端与辅助板305固定连接，压缩弹簧307另一端与L型定位条303固定连接；辅助板305远离固定杆304的一端固定连接有拉条306。
具体的，高温热成像仪105内置的拍摄模块会预先拍摄一张工件的对比照片302，需要注意的时，此时在此之前可以利用记号笔在工件上划出预定的熔池区域，并通过发送模块将此对比照片302发送至外界打印机，外界打印机利用更改透明度模块将此对比照片302打印出来并进行透明度处理，当对比照片302处理完毕后，再将对比照片302放置到显示屏109表面，高温热成像仪105会将工件的加工图像和温度信息传输至显示器108内并通过显示屏109进行展示，并且对工件进行加工处理的熔池处温度最高，对比显示在显示屏109上的图像，工件熔池处的颜色最深，进而可以清晰的看到熔池的轮廓，最终可将对比照片302与显示屏109上的图像进行比对，从而达到对熔池的大小进行判断和监测，相比较现有的，本发明在对工件熔池的大小进行判断时更加的精准，从而避免最终熔池大小与实际需要存在误差，提高了工件的加工效率。
实施例2：
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种数控短电弧加工监测装置，调节机构200包括调节杆201，调节杆201活动穿设第一连接板103并与第二连接板104靠近第一连接板103的一端外壁转动连接；调节杆201远离第二连接板104的一端固定连接有转轴202，调节杆201外壁上螺纹连接有与第一连接板103相抵接的固定环203。
具体的，通过转动固定环203，使固定环203与第一连接板103非接触，此时可以活动高温热成像仪105的角度，从而使高温热成像仪105的工作角度满足实际需要即可，待高温热成像仪105的角度调节完毕后，再转动固定环203，使固定环203与第一连接板103抵接，即可对高温热成像仪105进行固定，相比较现有的，本发明中的高温热成像仪105可以根据实际需要进行随时调节，从而提高了高温热成像仪105的适用性。
实施例3：
请参阅图1、3-5，本发明提供一种技术方案：一种数控短电弧加工监测装置，底座101表面设置有清理机构400，清理机构400包括固定连接在底座101表面的竖条401，竖条401一端开设有滑槽402，滑槽402内滑动连接有滑块403；滑块403固定连接有移动板404，移动板404一端固定连接有连接条405，连接条405远离移动板404的一端固定连接有与透明挡板106相抵接的清理条406；清理条406与连接条405相互垂直设置，移动板404远离连接条405的一端开设有齿槽407，齿槽407啮合有齿轮408；齿轮408转动连接在调节杆201的外壁上。
具体的，通过旋转齿轮408，齿轮408配合齿槽407带动移动板404在竖条401上进行移动，在移动板404进行移动时会带动清理条406对透明挡板106表面进行清理，相比较现有的，通过对透明挡板106表面进行清理，可以防止火花对透明挡板106造成污染，避免高温热成像仪105的工作效率受到影响。
工作原理：对于本发明，在使用时，首先需要将底座101移动到指定区域，此时可以转动固定环203，使固定环203与第一连接板103非接触，此时可以活动高温热成像仪105的角度，从而使高温热成像仪105的工作角度满足实际需要即可，待高温热成像仪105的角度调节完毕后，再转动固定环203，使固定环203与第一连接板103抵接，即可对高温热成像仪105进行固定；其次启动整体设备电源，此时高温热成像仪105内置的拍摄模块会预先拍摄一张工件的对比照片302，并通过发送模块将此对比照片302发送至外界打印机，外界打印机利用更改透明度模块将此对比照片302打印出来并进行透明度处理，当对比照片302处理完毕后，再通过拉条306拉动固定杆304、以及固定板308，当固定板308与显示屏109表面存在一定的距离后，再将对比照片302放置到显示屏109表面，并且此时对比照片302处于四个L型限位条301之间，再松开拉条306，在压缩弹簧307的弹性作用下会驱动固定杆304、固定板308在L型定位条303上进行移动，待固定板308与对比照片302抵接后，即可对对比照片302进行固定；此时再配合电弧对工件进行加工处理，此时高温热成像仪105会将工件的加工图像和温度信息传输至显示器108内并通过显示屏109进行展示，并且对工件进行加工处理的熔池处温度最高，对比显示在显示屏109上的图像，工件熔池处的颜色最深，进而可以清晰的看到熔池的轮廓，最终可将对比照片302与显示屏109上的图像进行比对，从而达到对熔池的大小进行判断和监测；最后在对工件加工处理结束后，可以旋转齿轮408，齿轮408配合齿槽407带动移动板404在竖条401上进行移动，在移动板404进行移动时会带动清理条406对透明挡板106表面进行清理。
Claims (6)
1.一种数控短电弧加工监测装置，其特征在于，包括：
底座(101)、以及固定连接在底座(101)表面的竖板(102)；
所述竖板(102)一端对称固定连接有第一连接板(103)、第二连接板(104)，所述第一连接板(103)、第二连接板(104)之间通过调节机构(200)连接有高温热成像仪(105)；
所述底座(101)表面固定连接有与高温热成像仪(105)正相对的透明挡板(106)；
所述底座(101)表面设置有清理机构(400)；
所述竖板(102)远离第一连接板(103)、第二连接板(104)的一端固定连接有放置板(107)，所述放置板(107)表面安装有显示器(108)，所述显示器(108)前端表面安装有显示屏(109)；
所述显示器(108)前端表面设置有对比机构(300)；
所述调节机构(200)包括调节杆(201)，所述调节杆(201)活动穿设第一连接板(103)并与第二连接板(104)靠近第一连接板(103)的一端外壁转动连接；
所述调节杆(201)远离第二连接板(104)的一端固定连接有转轴(202)；
所述调节杆(201)外壁上螺纹连接有与第一连接板(103)相抵接的固定环(203)；
所述对比机构(300)包括四个L型限位条(301)，四个所述L型限位条(301)分别固定连接在显示器(108)的前端表面并置于显示器(108)的四个角；
四个所述L型限位条(301)内设置有将显示屏(109)所覆盖的对比照片(302)；
所述显示器(108)的前端表面设置有两个L型定位条(303)，两个所述L型定位条(303)关于显示屏(109)对称固定连接在显示器(108)的前端表面上；
所述L型定位条(303)上活动穿设有固定杆(304)，所述固定杆(304)一端固定连接有辅助板(305)，所述固定杆(304)另一端固定连接有与对比照片(302)相抵接的固定板(308)；
所述固定杆(304)外壁上设置有压缩弹簧(307)，所述压缩弹簧(307)一端与辅助板(305)固定连接，所述压缩弹簧(307)另一端与L型定位条(303)固定连接；
所述辅助板(305)远离固定杆(304)的一端固定连接有拉条(306)。
2.根据权利要求1所述的一种数控短电弧加工监测装置，其特征在于，所述高温热成像仪(105)与显示器(108)电性连接；
所述高温热成像仪(105)内置有拍摄模块、发送模块；
所述发送模块与外界打印机连接；
所述外界打印机内置有更改透明度模块。
3.根据权利要求1所述的一种数控短电弧加工监测装置，其特征在于，所述清理机构(400)包括固定连接在底座(101)表面的竖条(401)，所述竖条(401)一端开设有滑槽(402)，所述滑槽(402)内滑动连接有滑块(403)；
所述滑块(403)固定连接有移动板(404)。
4.根据权利要求3所述的一种数控短电弧加工监测装置，其特征在于，所述移动板(404)一端固定连接有连接条(405)，所述连接条(405)远离移动板(404)的一端固定连接有与透明挡板(106)相抵接的清理条(406)；
所述清理条(406)与连接条(405)相互垂直设置。
5.根据权利要求4所述的一种数控短电弧加工监测装置，其特征在于，所述移动板(404)远离连接条(405)的一端开设有齿槽(407)，所述齿槽(407)啮合有齿轮(408)；
所述齿轮(408)转动连接在调节杆(201)的外壁上。
6.根据权利要求1所述的一种数控短电弧加工监测装置的监测方法，其特征在于，所述监测装置的监测方法具体步骤如下：
步骤一：首先需要将底座(101)移动到指定区域，此时可以转动固定环(203)，使固定环(203)与第一连接板(103)非接触，此时可以活动高温热成像仪(105)的角度，从而使高温热成像仪(105)的工作角度满足实际需要即可，待高温热成像仪(105)的角度调节完毕后，再转动固定环(203)，使固定环(203)与第一连接板(103)抵接，即可对高温热成像仪(105)进行固定；
步骤二：其次启动整体设备电源，此时高温热成像仪(105)内置的CCD拍摄模块会预先拍摄一张工件的对比照片(302)，并通过发送模块将此对比照片(302)发送至外界打印机，外界打印机利用更改透明度模块将此对比照片(302)打印出来并进行透明度处理，当对比照片(302)处理完毕后，再通过拉条(306)拉动固定杆(304)、以及固定板(308)，当固定板(308)与显示屏(109)表面存在一定的距离后，再将对比照片(302)放置到显示屏(109)表面，并且此时对比照片(302)处于四个L型限位条(301)之间，再松开拉条(306)，在压缩弹簧(307)的弹性作用下会驱动固定杆(304)、固定板(308)在L型定位条(303)上进行移动，待固定板(308)与对比照片(302)抵接后，即可对对比照片(302)进行固定；
步骤三：此时再配合电弧对工件进行加工处理，此时高温热成像仪(105)会将工件的加工图像和温度信息传输至显示器(108)内并通过显示屏(109)进行展示，并且对工件进行加工处理的熔池处温度最高，对比显示在显示屏(109)上的图像，工件熔池处的颜色最深，进而可以清晰的看到熔池的轮廓，最终可将对比照片(302)与显示屏(109)上的图像进行比对，从而达到对熔池的大小进行判断和监测；
步骤四：最后在对工件加工处理结束后，可以旋转齿轮(408)，齿轮(408)配合齿槽(407)带动移动板(404)在竖条(401)上进行移动，在移动板(404)进行移动时会带动清理条(406)对透明挡板(106)表面进行清理。
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