一种用于焊接废气协同获取的废气采集装置

1.本发明涉及气体检测技术领域，特别是一种用于焊接废气协同获取的废气采集装置。


背景技术：

2.随着资源、环境刚性约束的增强，焊接基础制造工艺资源能源消耗大、污染严重的问题亟待解决，基础制造工艺环境影响评价可有效识别工艺节能减排关键环节，为绿色产品设计、工艺绿色提升提供分析决策依据，然而受工艺类型、设备、产品、原材料、生产规模、生产现场以及管理水平等复杂工艺场景影响，使得焊接工艺资源环境负荷数据特征指标体系复杂，高质量数据采集获取难度大，导致工艺环境影响评价所需的数据严重缺失，无法有效支持基础工艺环境影响评价。
3.由于焊接工艺种类繁多导致的无统一的焊接过程中使用同一种环境负荷数据的采集工具，造成其资源环境负荷数据收集困难，数据收集不准确，提出了面向多工艺场景的资源环境负荷数据的协同获方法。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
5.鉴于上述或现有技术中存在的由于焊接过程中的环境负荷数据的采集工具的问题导致的资源环境负荷数据收集困难，数据收集不准确，基于上述原因提出了本发明。
6.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于焊接废气协同获取的废气采集装置，包括气体收集室，在气体收集室的顶部设有多个浓度监测仪，且位于气体收集室的一侧连接有排气阀，在气体收集室的底部设有多个连接管，且通过连接管连接有焊接罩；焊接罩主体为喇叭口状结构，在焊接罩内装配有桁架机器人，且在桁架机器人上装配有焊接机构；在焊接罩的顶部一体设有烟尘采集腔，在烟尘采集腔内嵌合有镂空架，且镂空架内设有滤纸以及风扇；在气体收集室的底部固定连接有第一连接套，且第一连接套的底部等距设有多个第一通孔，在连接管上套接有第二连接套，且在第二连接套的内部设有贴合盘，位于贴合盘上偏心处设有第二通孔，所述第二连接套与第一连接套活动套接。
7.作为本发明用于焊接废气协同获取的废气采集装置的一种优选方案，其中：所述第二连接套的上下两端均设有棱条，在所述的第一连接套上端外表面开设有第二连接槽，且第二连接套上端设置的棱条与第二连接槽活动卡接，所述连接管的上端外表面开设有第一连接槽，且第二连接套下端设置的棱条与第一连接槽活动卡接。
8.作为本发明用于焊接废气协同获取的废气采集装置的一种优选方案，其中：在镂空架的中心处开设有安装孔，且风扇的马达固定插接在安装孔内，在镂空架的上表面边缘处设有一圈滤纸挡边，且滤纸铺设在滤纸挡边内。
9.作为本发明用于焊接废气协同获取的废气采集装置的一种优选方案，其中：桁架机器人包括一对纵向滑台以及横向滑台，且横向滑台滑动连接在纵向滑台上，在纵向滑台底部设有立柱进行支撑。
10.作为本发明用于焊接废气协同获取的废气采集装置的一种优选方案，其中：所述纵向滑台以及横向滑台内均设有齿条，在纵向滑台上装配有第一电机，在横向滑台上装配有第二电机，且第一电机与第二电机的驱动端均安装有驱动齿轮，所述第一电机与第二电机的驱动齿轮分别与纵向滑台以及横向滑台内的齿条啮合。
11.作为本发明用于焊接废气协同获取的废气采集装置的一种优选方案，其中：在纵向滑台上装配有连接器，且连接器与通过连接片与第二电机连接，在连接器的底部安装有升降杆，且焊接机构装配在升降杆上。
12.作为本发明用于焊接废气协同获取的废气采集装置的一种优选方案，其中：所述焊接机构包括焊枪，在焊枪上固定连接有连接杆，且连接杆的末端连接有追踪器。
13.作为本发明用于焊接废气协同获取的废气采集装置的一种优选方案，其中：所述连接杆通过套环固定在焊枪上，且连接杆的末端为平板状，追踪器贴合在追踪器利用卡箍进行固定。
14.本发明的一种用于焊接废气协同获取的废气采集装置有益效果：
15.本技术，针对现有焊接排放采集工具的缺失，提供一种可以面向多焊接工艺场景的资源环境负荷数据的采集工具，大大提升数据采集的效率、准确性以及完整性，利用桁架机器人实现自动焊接，配合多组焊接室与烟尘采集腔和一个气体收集室，在密闭的空间内完整的收集到多组多工艺焊接过程中产生的烟尘和各种排放气体，收集效率高，完整，数据准确。
16.本技术在气体收集室与焊接罩中的烟尘采集腔之间各设有连接套，其中安装在气体收集室的第一连接套底部设有三个等距排列的通孔，而与焊接罩上的烟尘采集腔所相连的第二连接套内设有贴合盘，贴合盘中开设有另外一个通孔，当两个连接头互相连接时第二连接套上的棱条与第一连接套上开设的第二连接槽连接，因此第二连接套可以在第一连接套上转动，在转动过程中第二连接套的通孔与第一连接套上的通孔重叠，则烟尘采集腔与气体收集室就会连通，从而收集该处焊接罩内气体数据，通过上述操作，首先可以进行多工位工作，同时在多工位工作时能够对不同工位的气体进行收集分析数据。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
18.图1为采集装置结构图。
19.图2为焊接罩剖视图。
20.图3为焊接罩结构图。
21.图4为桁架机器人结构图。
22.图5为a处放大结构图。
23.图6为焊接机构结构图。
24.图7为气体采集开合用连接套结构图。
25.图中各附图标注与部件名称之间的对应关系如下：100、气体收集室；101、连接管；101a、第一连接槽；102、排气阀；103、浓度监测仪；104、第一连接套；104a、第一通孔；104b、第二连接槽；200、焊接罩；201、镂空架；201a、滤纸挡边；201b、安装孔；202、风扇；203、第二连接套；203a、贴合盘；203a-1、第二通孔；203a-2、棱条；300、桁架机器人；301、立柱；302、纵向滑台；302a、第一电机；302b、齿条；302a-1、驱动齿轮；303、横向滑台；303a、第二电机；303b、连接器；303b-1、升降杆；400、焊接机构；401、焊枪；401a、连接杆；401a-1、追踪器。
具体实施方式
26.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
27.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
28.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
29.实施例1
30.参照图1和图2，为本发明实施例1，该实施例提供了一种用于焊接废气协同获取的废气采集装置，可以解决由于焊接工艺种类繁多导致的无统一的焊接过程中使用同一种环境负荷数据的采集工具，造成其资源环境负荷数据收集困难，数据收集不准确的问题，包括对废气进行暂存的气体收集室100，在气体收集室1的顶部设有多个用于对废气进行检测的浓度监测仪103，且位于气体收集室100的一侧连接有用于废气被检测后对废气进行排放的排气阀102，排气阀102可外接净化装置，防止废气污染环境，在气体收集室100的底部设有多个用于废气通过的连接管101，且通过连接管101连接有对废气进行笼罩，防止废气逃逸的焊接罩200；为了方便焊接方便将焊接罩200主体为喇叭口状结构，从而保证内部空间足够，在焊接罩200内装配有桁架机器人300，且在桁架机器人300上装配有焊接机构400，桁架机器人300控制焊接机构400进行前后左右运动满足焊接需求。
31.在图2和图3中，为了方便被焊接罩200笼罩的废气进行收集在焊接罩200的顶部一体设有烟尘采集腔，在烟尘采集腔内嵌合有镂空架201，且镂空架201内设有滤纸以及风扇202，其中利用风扇202将废气进行吸收，而镂空架201为风扇202提供安装点，在镂空架201的中心处开设有安装孔201b，且风扇202的马达固定插接在安装孔201b内，在镂空架201的上表面边缘处设有一圈滤纸挡边201a，滤纸铺设在滤纸挡边201a内，当风扇202启动产生的吸力将废气向上吹拂时，废气通过滤纸，由滤纸过滤废气中的可吸入颗粒物，从而对颗粒物进行收集，有害气体通过滤纸进入气体收集室100通过浓度监测仪103进行检测。
32.在图4、和图5中，为了满足焊接机构400的位移需求，其桁架机器人包括一对实现y轴运动的纵向滑台302以及实现x轴运动的横向滑台303，且横向滑台303滑动连接在纵向滑台302上，在纵向滑台302底部设有立柱301进行支撑；为了实现焊接机构400的位移，具体在
纵向滑台302以及横向滑台303内均设有齿条302b，在纵向滑台302上装配有第一电机302a，在横向滑台303上装配有第二电机303a，且第一电机302a与第二电机303a的驱动端均安装有驱动齿轮302a-1，第一电机302a与第二电机303a的驱动齿轮302a-1分别与纵向滑台302以及横向滑台303内的齿条302b啮合，上述技术具体操作为：第一电机302a与第二电机303a启动时带动各自驱动端套接的驱动齿轮302a-1转动，其中第一电机302a上的驱动齿轮302a-1在纵向滑台302的齿条302b上运动从而在带动横向滑台303运动，而第二电机303a上的驱动齿轮302a-1在横向滑台303的齿条302b上运动从而带动在纵向滑台302上装配的连接器303b运动，且连接器303b与通过连接片与第二电机303a连接实现横向运动，在连接器303b的底部安装有控制焊接机构400进行垂直升降的升降杆303b-1，且焊接机构400装配在升降杆303b-1上。
33.在图6中，焊接机构400包括焊接工件的焊枪401，在焊枪401上固定连接有连接杆401a，且连接杆401a的末端连接有对焊缝进行追踪的追踪器401a-1，连接杆401a通过套环固定在焊枪401上，且连接杆401a的末端为平板状，追踪器401a-1贴合在追踪器401a-1利用卡箍进行固定从而保证连接的牢固性，
34.本实施例中，通过桁架机器人300对焊接机构400进行xy轴方向的移动，利用升降杆303b-1控制焊接机构400进行升降，焊接机构400中的焊枪401对工件进行焊接，利用追踪器401a-1对工件焊缝进行追踪监控，而在焊接过程中的废气通过焊接罩200进行笼罩防止逃逸，在焊接罩200顶部设置的烟尘采集腔中通过镂空架201安装的风扇202向上吹拂从而将下方的废气吸入向滤纸挡边201a内的滤纸吹出，通过滤纸拦截废气中的颗粒，后期滤纸收集得到颗粒物数据，剩余的气体继续向上运动通过连接管进入气体收集室100，在气体收集室100上安装的浓度监测仪103可以测得需要废气中的数据
35.主要注意的是：每次测完后需要对焊接罩200通入保护气体，装置继续启动，知道保护气体充满气体收集室100，从废气排放的排气阀；102冒出后停止通气，用于将废气彻底排空，防止影响下次的检测；进一步，追踪器401a-1通过控制器外接中控模块，中控模块负责实时接收焊枪401与焊缝空间位置信息状态，同时控制器向桁架机器人300下达分配指令，根据分配指令桁架机器人300带动焊枪401沿着焊缝范围内移动进行焊接作业，控模块负责实时接收传感单元自动检测的偏差，输出信号；浓度监测仪103跟根据焊接工艺，焊接材料的不同跟换对应排放物特性的测量仪器，并不统一。
36.实施例2
37.参照图6和图7，为本发明实施例2，通过调节可以在连通不同的焊接罩200，从而采集不同焊接罩200内焊接产生的废气数据，包括在气体收集室100的底部固定连接有第一连接套104，且第一连接套104的底部等距设有多个第一通孔104a，在连接管101上套接有第二连接套203，且在第二连接套203的内部设有贴合盘203a，位于贴合盘203a上偏心处设有第二通孔203a-1，第二连接套203与第一连接套104活动套接，从而在转动第二连接套203时，在第二连接套203内贴合盘203a上的第二通孔203a-1能够与第一连接套104底部的一通孔104a重合，从而使得焊接罩200上的烟尘收集室与气体收集室100连通，进一步使得通过焊接罩200收集的废气进入气体收集室100，最终实现每次都只能让一个气体进入气体收集室100，封闭其他两个焊接罩200的气体流通管道。
38.在图7中，为了保证连接稳定以及使得第二连接套203可以转动，在第二连接套203
的上下两端均设有棱条203a-2，在第一连接套104上端外表面开设有第二连接槽104b，连接管101的上端外表面开设有第一连接槽101a，上述技术中，第二连接套203上端与第一连接套104练级，下端与连接管101连接，而第二连接套203上端设置的棱条203a-2与第二连接槽104b活动卡接保证连接稳定的同时可以转动第二连接套203而不受第一连接套104影响，第二连接套203下端设置的棱条203a-2与第一连接槽101a活动卡接，使得第二连接套203在连接管101上可以转动。
39.重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本技术的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
40.此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或与实现本发明不相关的那些特征)。
41.应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
42.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种用于焊接废气协同获取的废气采集装置，包括气体收集室(100)，在气体收集室(1)的顶部设有多个浓度监测仪(103)，且位于气体收集室(100)的一侧连接有排气阀(102)，其特征在于：在气体收集室(100)的底部设有多个连接管(101)，且通过连接管(101)连接有焊接罩(200)；焊接罩(200)主体为喇叭口状结构，在焊接罩(200)内装配有桁架机器人(300)，且在桁架机器人(300)上装配有焊接机构(400)；在焊接罩(200)的顶部一体设有烟尘采集腔，在烟尘采集腔内嵌合有镂空架(201)，且镂空架(201)内设有滤纸以及风扇(202)；在气体收集室(100)的底部固定连接有第一连接套(104)，且第一连接套(104)的底部等距设有多个第一通孔(104a)，在连接管(101)上套接有第二连接套(203)，且在第二连接套(203)的内部设有贴合盘(203a)，位于贴合盘(203a)上偏心处设有第二通孔(203a-1)，所述第二连接套(203)与第一连接套(104)活动套接。2.如权利要求1所述的一种用于焊接废气协同获取的废气采集装置，其特征在于：所述第二连接套(203)的上下两端均设有棱条(203a-2)，在所述的第一连接套(104)上端外表面开设有第二连接槽(104b)，且第二连接套(203)上端设置的棱条(203a-2)与第二连接槽(104b)活动卡接，所述连接管(101)的上端外表面开设有第一连接槽(101a)，且第二连接套(203)下端设置的棱条(203a-2)与第一连接槽(101a)活动卡接。3.如权利要求1所述的一种用于焊接废气协同获取的废气采集装置，其特征在于：在镂空架(201)的中心处开设有安装孔(201b)，且风扇(202)的马达固定插接在安装孔(201b)内，在镂空架(201)的上表面边缘处设有一圈滤纸挡边(201a)，且滤纸铺设在滤纸挡边(201a)内。4.如权利要求3所述的一种用于焊接废气协同获取的废气采集装置，其特征在于：桁架机器人包括一对纵向滑台(302)以及横向滑台(303)，且横向滑台(303)滑动连接在纵向滑台(302)上，在纵向滑台(302)底部设有立柱(301)进行支撑。5.如权利要求4所述的一种用于焊接废气协同获取的废气采集装置，其特征在于：所述纵向滑台(302)以及横向滑台(303)内均设有齿条(302b)，在纵向滑台(302)上装配有第一电机(302a)，在横向滑台(303)上装配有第二电机(303a)，且第一电机(302a)与第二电机(303a)的驱动端均安装有驱动齿轮(302a-1)，所述第一电机(302a)与第二电机(303a)的驱动齿轮(302a-1)分别与纵向滑台(302)以及横向滑台(303)内的齿条(302b)啮合。6.如权利要求5所述的一种用于焊接废气协同获取的废气采集装置，其特征在于：在纵向滑台(302)上装配有连接器(303b)，且连接器(303b)与通过连接片与第二电机(303a)连接，在连接器(303b)的底部安装有升降杆(303b-1)，且焊接机构(400)装配在升降杆(303b-1)上。7.如权利要求6所述的一种用于焊接废气协同获取的废气采集装置，其特征在于：所述焊接机构(400)包括焊枪(401)，在焊枪(401)上固定连接有连接杆(401a)，且连接杆(401a)的末端连接有追踪器(401a-1)。8.如权利要求7所述的一种用于焊接废气协同获取的废气采集装置，其特征在于：所述连接杆(401a)通过套环固定在焊枪(401)上，且连接杆(401a)的末端为平板状，追踪器(401a-1)贴合在追踪器(401a-1)利用卡箍进行固定。

技术总结
本发明公开了一种用于焊接废气协同获取的废气采集装置包括气体收集室，在气体收集室的顶部设有多个浓度监测仪，且位于气体收集室的一侧连接有排气阀，在气体收集室的底部设有多个连接管，且通过连接管连接有焊接罩；焊接罩主体为喇叭口状结构，在焊接罩内装配有桁架机器人，且在桁架机器人上装配有焊接机构。针对现有焊接排放采集工具的缺失，提供一种可以面向多焊接工艺场景的资源环境负荷数据的采集工具，大大提升数据采集的效率、准确性以及完整性，利用桁架机器人实现自动焊接，配合多组焊接室与烟尘采集腔和一个气体收集室，在密闭的空间内完整的收集到多组多工艺焊接过程中产生的烟尘和各种排放气体，收集效率高，完整，数据准确。数据准确。数据准确。


技术研发人员：刘贇 钟琪
受保护的技术使用者：江西理工大学南昌校区
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/8/30