專利名稱：速度閉環控制弧壓送絲機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及焊接設備領域。適用于氣體保護焊中使用各種規格有色和黑色金屬焊絲的弧壓送絲裝置。
背景技術：
送絲裝置是氣體保護焊設備中非常重要的一個輔助機構。隨著對焊接質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定性直接影響焊接電流的均勻性和焊接過程的穩定性。尤其是對把送絲速度作為調整量的自動焊控制系統來說，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。控制電路在弧壓送絲中，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控制系統，只有電壓反饋PWM脈寬調制穩壓系統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脈寬調制穩壓系統電壓調整率低，根本無法穩壓，所以送絲不穩。另外，當送絲過程中送絲條件發生變化，如送絲盤轉動不均勻、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。還有目前的弧壓送絲機是PWM單極性驅動電路驅動直流電機。雖然這種驅動方式電路簡單，但是可能出現電機電流斷流現象，電機系統的動態性能不好。這些都是速度開環系統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)，焊接質量不高。
實用新型內容本實用新型的目的是克服上述技術缺陷，提供一種速度閉環控制弧壓送絲機。該機是使用帶速度傳感器的直流電機送絲機構，將速度變化信息反饋到PWM脈寬調制電路，通過雙極性電機驅動電路驅動電機，從而達到穩速的目的。本實用新型是通過以下技術方案實現的:本實用新型采用帶速度傳感器的直流電機送絲機構，速度傳感器將與電機速度有關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的電壓，與調速信號混合后通過電機軟啟動電路送入PWM (脈寬調制)雙極性驅動電路驅動直流電機，完成速度閉環調速、穩速控制。本實用新型的速度閉環控制弧壓送絲機，包括電機控制部分和焊接弧流、氣體開關控制部分，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總成、頻率/電壓變換器模塊、軟啟動電路、調速電路、脈寬調制雙極性驅動電路，焊接弧流、氣體開關控制部分包括焊接弧流開關控制模塊和大電流開關，2T/4T開關電路控制電機控制部分和焊接弧流、氣體開關控制部分。[0009]其中，直流電機和速度傳感器組成的送絲機構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、氣體開關控制部分中的大電流開關包括大電流無觸點開關和接觸器。本實用新型的焊接弧流開關控制模塊，具有通過焊槍開關經過開關控制模塊適時接通和延時(可調)切斷焊接電流功能，能有效封波削球。本實用新型具有2T/4T開關控制功能，所述2T/4T開關控制模塊是由數字電路組成的。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的時序。本實用新型的優點是:能夠達到送絲速度均勻、平穩、無級可調。有電機可調軟啟動速度和時間。有盡可能短的送絲停止時間和可調的弧流切斷延時，可有效封波削球。可2T/4T開關控制送絲機，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弧壓送絲機包括電機控制部分和焊接弧流、氣體開關控制兩部分。圖1是系統方框圖。分別闡述如下:直流電機9和速度傳感器2組成的送絲機構總成，速度傳感器產生與速度有關的頻率信號f送入頻率/電壓變換器模塊3，變換為與速度有關的電壓信號。該電壓信號經過軟啟動電路4和調速電路5 (Wl可調整軟啟動時間，W2為調速電位器)，送入PWM(脈寬調制)雙極性驅動電路8驅動直流電機。以上組成速度閉環控制直流電機的電機控制部分。焊接弧流開關控制模塊6和大電流開關7組成焊接弧流、氣體開關控制部分，調整W3可調整延時關斷焊接弧流時間，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。速度傳感器產生與速度有關的頻率信號f通過Cl和Rl組成的微分電路，形成窄脈沖觸發信號觸發單穩態電路。單穩態電路輸出隨速度變化占空比亦變化的脈沖信號，經過W1、Cl就成為與速度有關的電壓信號。本實用新型中的雙極性驅動電路如圖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為續流二極管。通過V1、V2功率管的分別通斷來驅動直流電機。[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，調整Wl可調整延時時間。通過Al經過R3可定時調整PWM電路，及可定時軟啟動電機。本實用新型中的2T/4T開關電路如圖5所示。K2為焊槍開關，Kl為2T/4T開關。當Kl打到I位置為4T狀態，當Kl打到2位置為2T狀態.DlSD觸發器。在4T狀態，K2信號通過Dl輸出。在2T狀態，K2信號直接輸出。圖5是電機送絲部分和焊接弧流開關控制部分時序圖。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。
權利要求1.一種速度閉環控制弧壓送絲機，包括電機控制部分和焊接弧流、氣體開關控制部分，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總成、頻率/電壓變換器模塊、軟啟動電路、調速電路、脈寬調制雙極性驅動電路，所述焊接弧流、氣體開關控制部分包括焊接弧流開關控制模塊和大電流開關，2T/4T開關電路控制所述電機控制部分和焊接弧流、氣體開關控制部分。
2.根據權利要求1所述的速度閉環控制弧壓送絲機，其特征在于直流電機和速度傳感器組成的送絲機構總成中電機包括直流電機和印刷電機。
3.根據權利要求1所述的速度閉環控制弧壓送絲機，其特征在于直流電機和速度傳感器組成的送絲機構總成中速度傳感器包括光柵傳感器和電磁傳感器。
4.根據權利要求1所述的速度閉環控制弧壓送絲機，其特征在于所述焊接弧流、氣體開關控制部分中大電流 開關包括大電流無觸點開關和接觸器。
專利摘要本實用新型提供一種速度閉環控制弧壓送絲機，其包括帶速度傳感器的直流電機送絲機構，頻率/電壓變換模塊，PWM雙極性電機驅動器，焊接弧流開關控制電路，電機軟啟動電路，調速電路，2T/4T開關電路。本實用新型速度閉環控制弧壓送絲機，能夠達到送絲速度均勻、平穩、可調。具有可調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的弧流切斷延時，可有效封波削球。具有2T/4T開關控制送絲機。
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 優先權日2012年4月9日
發明者徐申慶, 曹義浩, 張勇, 趙彥超 申請人:北京航天長勝機電設備有限公司