專利名稱：速度閉環(huán)控制弧壓送絲機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及焊接設(shè)備領(lǐng)域。適用于氣體保護焊中使用各種規(guī)格有色和黑色金屬焊絲的弧壓送絲裝置。
背景技術(shù)：
送絲裝置是氣體保護焊設(shè)備中非常重要的一個輔助機構(gòu)。隨著對焊接質(zhì)量和效率的要求不斷提高，對送絲裝置的要求也越來越高。送絲速度的均勻程度和送絲穩(wěn)定性直接影響焊接電流的均勻性和焊接過程的穩(wěn)定性。尤其是對把送絲速度作為調(diào)整量的自動焊控制系統(tǒng)來說，送絲裝置的性能更為重要。送絲機大體分為線控送絲機和弧壓送絲機兩種。線控送絲機因其有一根多芯電纜和專用氣體保護焊機連接，通用性差，在生產(chǎn)和搬運過程中極易造成電纜斷裂等故障，使送絲機無法工作。弧壓送絲機以焊機的焊接電弧電壓為電源，可與任何類型的焊機連接，通用性好?？刂齐娐吩诨核徒z中，沒有多芯電纜，提高了送絲機的可靠性。目前的弧壓送絲機均沒有采用速度閉環(huán)控制系統(tǒng)，只有電壓反饋PWM脈寬調(diào)制穩(wěn)壓系統(tǒng)給送絲機直流電機供電。但弧壓變動很大(15 105VDC)，目前弧壓送絲機的PWM脈寬調(diào)制穩(wěn)壓系統(tǒng)電壓調(diào)整率低，根本無法穩(wěn)壓，所以送絲不穩(wěn)。另外，當(dāng)送絲過程中送絲條件發(fā)生變化，如送絲盤轉(zhuǎn)動不均勻、絲的重量變化、送絲管扭曲增加摩擦力等，使送絲機送絲速度不穩(wěn)。還有目前的弧壓送絲機是PWM單極性驅(qū)動電路驅(qū)動直流電機。雖然這種驅(qū)動方式電路簡單，但是可能出現(xiàn)電機電流斷流現(xiàn)象，電機系統(tǒng)的動態(tài)性能不好。這些都是速度開環(huán)系統(tǒng)的弧壓送絲機無法克服的問題。所以這種弧壓送絲機焊接電流范圍窄(不能用于小電流焊接)，焊接質(zhì)量不高。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是克服上述技術(shù)缺陷，提供一種速度閉環(huán)控制弧壓送絲機。該機是使用帶速度傳感器的直流電機送絲機構(gòu)，將速度變化信息反饋到PWM脈寬調(diào)制電路，通過雙極性電機驅(qū)動電路驅(qū)動電機，從而達到穩(wěn)速的目的。本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:本實用新型采用帶速度傳感器的直流電機送絲機構(gòu)，速度傳感器將與電機速度有關(guān)的頻率或電壓通過頻率/電壓變換模塊變換成和速度變化有關(guān)的電壓，與調(diào)速信號混合后通過電機軟啟動電路送入PWM (脈寬調(diào)制)雙極性驅(qū)動電路驅(qū)動直流電機，完成速度閉環(huán)調(diào)速、穩(wěn)速控制。本實用新型的速度閉環(huán)控制弧壓送絲機，包括電機控制部分和焊接弧流、氣體開關(guān)控制部分，電機控制部分包括由直流電機和速度傳感器組成的送絲機構(gòu)總成、頻率/電壓變換器模塊、軟啟動電路、調(diào)速電路、脈寬調(diào)制雙極性驅(qū)動電路，焊接弧流、氣體開關(guān)控制部分包括焊接弧流開關(guān)控制模塊和大電流開關(guān)，2T/4T開關(guān)電路控制電機控制部分和焊接弧流、氣體開關(guān)控制部分。[0009]其中，直流電機和速度傳感器組成的送絲機構(gòu)總成中電機包括直流電機和印刷電機。其中，直流電機和速度傳感器組成的送絲機構(gòu)總成中速度傳感器包括光柵傳感器和電磁傳感器。其中，焊接弧流、氣體開關(guān)控制部分中的大電流開關(guān)包括大電流無觸點開關(guān)和接觸器。本實用新型的焊接弧流開關(guān)控制模塊，具有通過焊槍開關(guān)經(jīng)過開關(guān)控制模塊適時接通和延時(可調(diào))切斷焊接電流功能，能有效封波削球。本實用新型具有2T/4T開關(guān)控制功能，所述2T/4T開關(guān)控制模塊是由數(shù)字電路組成的。能靈敏、可靠、適宜的控制電機，焊接弧流和氣體通斷并保證相應(yīng)的時序。本實用新型的優(yōu)點是:能夠達到送絲速度均勻、平穩(wěn)、無級可調(diào)。有電機可調(diào)軟啟動速度和時間。有盡可能短的送絲停止時間和可調(diào)的弧流切斷延時，可有效封波削球?？?T/4T開關(guān)控制送絲機，焊接電流范圍寬(小電流可達80A)。

附圖為本實用新型電路方框圖和各部分示意圖及部分時序圖。圖1，本實用新型速度閉環(huán)控制弧壓送絲機方框圖圖2，本實用新型頻率/電壓變換模塊中的頻率變換電路示意圖圖3，本實用新型雙極性驅(qū)動電路示意圖
圖4，本實用新型電機軟啟動電路示意圖圖5，本實用新型2T/4T開關(guān)控制模塊示意圖圖6，本實用新型電機停止和弧流延時切斷時序圖
具體實施方式
本實用新型速度閉環(huán)弧壓送絲機包括電機控制部分和焊接弧流、氣體開關(guān)控制兩部分。圖1是系統(tǒng)方框圖。分別闡述如下:直流電機9和速度傳感器2組成的送絲機構(gòu)總成，速度傳感器產(chǎn)生與速度有關(guān)的頻率信號f送入頻率/電壓變換器模塊3，變換為與速度有關(guān)的電壓信號。該電壓信號經(jīng)過軟啟動電路4和調(diào)速電路5 (Wl可調(diào)整軟啟動時間，W2為調(diào)速電位器)，送入PWM(脈寬調(diào)制)雙極性驅(qū)動電路8驅(qū)動直流電機。以上組成速度閉環(huán)控制直流電機的電機控制部分。焊接弧流開關(guān)控制模塊6和大電流開關(guān)7組成焊接弧流、氣體開關(guān)控制部分，調(diào)整W3可調(diào)整延時關(guān)斷焊接弧流時間，可達到封波削球的目的。這兩部分均受2T/4T開關(guān)控制模塊I控制。本實用新型中的頻率/電壓變換器模塊3具體電路如圖2所示。速度傳感器產(chǎn)生與速度有關(guān)的頻率信號f通過Cl和Rl組成的微分電路，形成窄脈沖觸發(fā)信號觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路。單穩(wěn)態(tài)電路輸出隨速度變化占空比亦變化的脈沖信號，經(jīng)過W1、Cl就成為與速度有關(guān)的電壓信號。本實用新型中的雙極性驅(qū)動電路如圖3所示。極性相反的PWM信號控制上下橋臂的功率管V1、V2。VD1，VD2為續(xù)流二極管。通過V1、V2功率管的分別通斷來驅(qū)動直流電機。[0025]本實用新型中的軟啟動電路如圖4所示。由Wl和Cl組成RC延時電路，調(diào)整Wl可調(diào)整延時時間。通過Al經(jīng)過R3可定時調(diào)整PWM電路，及可定時軟啟動電機。本實用新型中的2T/4T開關(guān)電路如圖5所示。K2為焊槍開關(guān)，Kl為2T/4T開關(guān)。當(dāng)Kl打到I位置為4T狀態(tài)，當(dāng)Kl打到2位置為2T狀態(tài).DlSD觸發(fā)器。在4T狀態(tài)，K2信號通過Dl輸出。在2T狀態(tài)，K2信號直接輸出。圖5是電機送絲部分和焊接弧流開關(guān)控制部分時序圖。曲線I是電機送絲部分，曲線2焊接弧流開關(guān)控制部分。t2，t 3是兩部分間的延時時間。以上所述僅為本實用新型的一較佳實施 而已，并非用來限定本實用新型實施的范圍。即凡依本實用新型申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆為本實用新型專利范圍所函蓋。
權(quán)利要求1.一種速度閉環(huán)控制弧壓送絲機，包括電機控制部分和焊接弧流、氣體開關(guān)控制部分，其特征在于，所述電機控制部分包括由直流電機和速度傳感器組成的送絲機構(gòu)總成、頻率/電壓變換器模塊、軟啟動電路、調(diào)速電路、脈寬調(diào)制雙極性驅(qū)動電路，所述焊接弧流、氣體開關(guān)控制部分包括焊接弧流開關(guān)控制模塊和大電流開關(guān)，2T/4T開關(guān)電路控制所述電機控制部分和焊接弧流、氣體開關(guān)控制部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速度閉環(huán)控制弧壓送絲機，其特征在于直流電機和速度傳感器組成的送絲機構(gòu)總成中電機包括直流電機和印刷電機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速度閉環(huán)控制弧壓送絲機，其特征在于直流電機和速度傳感器組成的送絲機構(gòu)總成中速度傳感器包括光柵傳感器和電磁傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的速度閉環(huán)控制弧壓送絲機，其特征在于所述焊接弧流、氣體開關(guān)控制部分中大電流 開關(guān)包括大電流無觸點開關(guān)和接觸器。
專利摘要本實用新型提供一種速度閉環(huán)控制弧壓送絲機，其包括帶速度傳感器的直流電機送絲機構(gòu)，頻率/電壓變換模塊，PWM雙極性電機驅(qū)動器，焊接弧流開關(guān)控制電路，電機軟啟動電路，調(diào)速電路，2T/4T開關(guān)電路。本實用新型速度閉環(huán)控制弧壓送絲機，能夠達到送絲速度均勻、平穩(wěn)、可調(diào)。具有可調(diào)軟啟動電機速度和時間功能。具有盡可能短的送絲停止時間和可調(diào)的弧流切斷延時，可有效封波削球。具有2T/4T開關(guān)控制送絲機。
文檔編號B23K9/095GK203124912SQ201220143359
公開日2013年8月14日 申請日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者徐申慶, 曹義浩, 張勇, 趙彥超 申請人:北京航天長勝機電設(shè)備有限公司