CN102035294B - 行星齿轮减速型送丝电机设备及其送丝装置和焊接系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种行星齿轮减速型送丝电机设备及其送丝装置和焊接系统，送丝电机设备包括电机、动力输出轴及连接于动力输出轴和电机的电机输出轴之间的减速传动装置，电机采用扁平电机，减速传动装置采用行星齿轮减速传动装置。含有上述送丝电机设备的送丝装置还包括机架组件及托架组件。含有上述送丝装置的焊接系统还包括焊接电源设备、控制装置及焊枪，控制装置包含电压和/或电流数值检测模块、速度控制模块、电压和/或电流波动检测设备及抽送丝控制模块。本发明不仅可延长送丝电机设备及送丝装置的使用寿命，而且大幅提高了它们的动态响应速度，从而有利于满足焊接低飞溅甚至无飞溅所要求的焊接系统的动态响应速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种行星齿轮减速型送丝电机设备及其送丝装置和焊接系统，它主要用于焊接送丝。
背景技术
现有的焊接送丝用的送丝电机设备及送丝装置主要存在以下不足之处：动态响应速度慢，转动惯量大，使用寿命短，不利于焊接送丝工作。
发明内容
为了解决现有技术所存在的上述问题，本发明提供了一种行星齿轮减速型送丝电机设备及其送丝装置和焊接系统，它不仅可延长送丝电机及送丝装置的使用寿命，减小转动惯量，而且大幅提高了送丝电机及送丝装置的动态响应速度，从而有利于满足焊接低飞溅甚至无飞溅所要求的焊接系统的动态响应速度。
本发明技术方案由以下几部分构成：
方案一：
一种行星齿轮减速型送丝电机设备，它包括电机、动力输出轴以及连接于动力输出轴和电机的电机输出轴之间的减速传动装置，其特征在于：所述电机采用扁平电机，所述减速传动装置采用行星齿轮减速传动装置。
所述行星齿轮减速传动装置包括减速箱体以及设于减速箱体内的行星齿轮减速机构，所述行星齿轮减速机构的输入端与电机的电机输出轴连接传动，行星齿轮减速机构的输出端与动力输出轴连接传动；所述动力输出轴与减速箱体之间通过输出轴承转动支撑连接。
方案二：
一种带有上述行星齿轮减速型送丝电机设备的送丝装置，它包括机架组件以及安装于机架组件上的托架组件和送丝电机设备，所述送丝电机设备包括电机、动力输出轴以及连接于动力输出轴和电机的电机输出轴之间的减速传动装置，其特征在于：所述电机采用扁平电机，所述减速传动装置采用行星齿轮减速传动装置。
所述行星齿轮减速传动装置包括减速箱体以及设于减速箱体内的行星齿轮减速机构，所述行星齿轮减速机构的输入端与电机的电机输出轴连接传动，行星齿轮减速机构的输出端与动力输出轴连接传动；所述动力输出轴与减速箱体之间通过输出轴承转动支撑连接。
方案三：
一种带有上述送丝装置的焊接系统，它包括送丝装置、焊接电源设备、控制装置以及焊枪；所述送丝装置包括机架组件以及安装于机架组件上的托架组件和送丝电机设备，所述送丝电机设备包括电机、动力输出轴以及连接于动力输出轴和电机的电机输出轴之间的减速传动装置；所述焊接电源设备的一个输出电极通过焊接电源输出电缆与托架组件连接以提供焊接电源，另一个输出电极用来通过另一焊接电源输出电缆与待焊接的工件连接；所述焊枪与送丝装置所输送出的焊丝连接；所述控制装置通过电机控制电缆与电机连接以控制电机工作；所述控制装置包含用来与焊接电源设备连接以检测焊接电弧的电压和/或电流大小的电压和/或电流数值检测模块以及能根据电压和/或电流数值检测模块的检测信息控制电机的送丝速度的速度控制模块；其特征在于：所述电机采用扁平电机，所述减速传动装置采用行星齿轮减速传动装置；所述控制装置还包含用来与焊接电源设备连接以检测焊接电弧的电压和/或电流波动变化情况的电压和/或电流波动检测设备以及能根据电压和/或电流波动检测设备的检测信息控制电机执行回抽焊丝并瞬间继续送焊丝动作或执行脉动送焊丝动作的抽送丝控制模块，所述抽送丝控制模块具有以下功能：能够根据电压和/或电流波动检测设备检测到的焊接电弧的电压和/或电流的波动变化情况进行判断，当判断某一波动变化为焊接电弧变形产生高温飞溅爆炸的前奏波动时，在焊接电弧产生爆炸飞溅前的瞬间，向电机发出瞬间回抽焊丝的指令信号，在爆炸飞溅前的瞬间把焊接电弧拉断，使焊接回路瞬间断路，从而避免爆炸及产生火花飞溅；并且在拉断焊接电弧之后的瞬间，又向电机发出继续送焊丝的指令信号，使焊接电弧在一瞬间又连接上而继续进行正常焊接送丝工作；或能够根据电压和/或电流波动检测设备检测到的焊接电弧的电压和/或电流的波动变化情况进行判断，当判断某一波动变化为焊接电弧变形产生高温飞溅爆炸的相关因素时，向电机发出脉动送焊丝的指令信号，使变形及高温而即将发生飞溅爆炸的焊接电弧因脉动焊丝的推拉挤压而趋于正常，从而减少焊接电弧的爆炸及产生火花飞溅。
所述行星齿轮减速传动装置包括减速箱体以及设于减速箱体内的行星齿轮减速机构，所述行星齿轮减速机构的输入端与电机的电机输出轴连接传动，行星齿轮减速机构的输出端与动力输出轴连接传动；所述动力输出轴与减速箱体之间通过输出轴承转动支撑连接。
较之现有技术而言，本发明具有以下优点：
（1）由于采用扁平电机替代长圆柱形永磁直流电机作为送丝电机设备的新型驱动动力源，使该送丝电机设备及其送丝装置的寿命可提高100％以上，同时送丝电机设备整机重量减轻约35％。
（2）采用扁平电机与行星齿轮减速机构组成的送丝电机设备响应速度快80％以上，有利于满足焊接低飞溅甚至无飞溅所要求的焊接送丝的动态响应速度，因此将该送丝电机设备应用于焊接系统的送丝装置中，配合焊接系统的控制装置所设的电压和/或电流波动检测设备以及抽送丝控制模块，可达到焊接低火花飞溅甚至无火花飞溅的要求，从而既大大提高焊接品质和效率，又提高施工安全性。
（3）由于动力输出轴与扁平电机的电机输出轴通过行星齿轮减速机构连接传动，使得扁平电机的电机输出轴与动力输出轴可实现同轴心传动，因此不仅有利于减小产品的转动惯量，提高响应速度，而且可减少部分轴承支撑结构，达到简化产品机构的目的，使产品结构更加简单、合理、紧凑、工艺性好，有利于控制产品成本和提高品质。
附图说明
图1是本发明提供的一种送丝电机设备的构造示意图。
图2是本发明提供的一种送丝装置的构造示意图。
图3是本发明提供的一种焊接系统的构造示意图。
图中标号说明：1、电机，2、动力输出轴，3、电机输出轴，4、减速箱体，5、行星齿轮减速机构，6、输出轴承，7、机架组件，8、盘轴组件，9、托架组件，10、送丝电机设备，11、送丝装置，12、焊接电源设备，13、控制装置，14、焊枪，15、焊接电源输出电缆，16、另一焊接电源输出电缆，17、焊丝，18、电机控制电缆，19、气瓶。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明内容进行详细说明：
实施例1：
如图1所示为本发明提供的一种行星齿轮减速型送丝电机设备，它包括电机1、动力输出轴2以及连接于动力输出轴2和电机的电机输出轴3之间的减速传动装置，其特征在于：所述电机1采用扁平电机，所述减速传动装置采用行星齿轮减速传动装置。
所述行星齿轮减速传动装置包括减速箱体4以及设于减速箱体4内的行星齿轮减速机构5，所述行星齿轮减速机构5的输入端与电机1的电机输出轴3连接传动，行星齿轮减速机构5的输出端与动力输出轴2连接传动；所述动力输出轴2与减速箱体4之间通过输出轴承6转动支撑连接。
实施例2：
如图2所示为本发明提供的一种带有上述行星齿轮减速型送丝电机设备的送丝装置，它包括机架组件7以及安装于机架组件7上的托架组件9和送丝电机设备10，所述送丝电机设备10包括电机1、动力输出轴2以及连接于动力输出轴2和电机的电机输出轴3之间的减速传动装置，其特征在于：所述电机1采用扁平电机，所述减速传动装置采用行星齿轮减速传动装置。
上述送丝装置根据需要可设置盘轴组件8或不设置盘轴组件8。此外，构成送丝装置的机架组件7、托架组件9、盘轴组件8和送丝电机设备10等各部件的形状和组合方式可以是任意形式的，各部件可如图3所示，通过机架组件7组合形成一套独立的送丝装置；也可以将托架组件9、盘轴组件8和送丝电机设备10等各部件拆分开来，分别安装于焊接电源设备或控制装置上，此时以焊接电源设备或控制装置的壳体或机架作为送丝装置的机架组件，从而使焊接电源设备与送丝装置合为一体。
所述行星齿轮减速传动装置包括减速箱体4以及设于减速箱体4内的行星齿轮减速机构5，所述行星齿轮减速机构5的输入端与电机1的电机输出轴3连接传动，行星齿轮减速机构5的输出端与动力输出轴2连接传动；所述动力输出轴2与减速箱体4之间通过输出轴承6转动支撑连接。
实施例3：
如图3所示为本发明提供的一种带有上述送丝装置的焊接系统，它包括送丝装置11、焊接电源设备12、控制装置13以及焊枪14；所述送丝装置包括机架组件7以及安装于机架组件7上的托架组件9和送丝电机设备10，所述送丝电机设备10包括电机1、动力输出轴2以及连接于动力输出轴2和电机的电机输出轴3之间的减速传动装置；所述焊接电源设备12的一个输出电极通过焊接电源输出电缆15与托架组件9连接以提供焊接电源，另一个输出电极用来通过另一焊接电源输出电缆16与待焊接的工件连接；所述焊枪14与送丝装置11所输送出的焊丝17连接；所述控制装置13通过电机控制电缆18与电机1连接以控制电机1工作；所述控制装置13包含用来与焊接电源设备12连接以检测焊接电弧的电压和/或电流大小的电压和/或电流数值检测模块以及能根据电压和/或电流数值检测模块的检测信息控制电机的送丝速度的速度控制模块；其特征在于：所述电机1采用扁平电机，所述减速传动装置采用行星齿轮减速传动装置；所述控制装置13还包含用来与焊接电源设备12连接以检测焊接电弧的电压和/或电流波动变化情况的电压和/或电流波动检测设备以及能根据电压和/或电流波动检测设备的检测信息控制电机执行回抽焊丝17并瞬间继续送焊丝17动作或执行脉动送焊丝17动作的抽送丝控制模块，所述抽送丝控制模块具有以下功能：能够根据电压和/或电流波动检测设备检测到的焊接电弧的电压和/或电流的波动变化情况进行判断，当判断某一波动变化为焊接电弧变形产生高温飞溅爆炸的前奏波动时，在焊接电弧产生爆炸飞溅前的瞬间，向电机发出瞬间回抽焊丝17的指令信号，在爆炸飞溅前的瞬间把焊接电弧拉断，使焊接回路瞬间断路，从而避免爆炸及产生火花飞溅；并且在拉断焊接电弧之后的瞬间，又向电机发出继续送焊丝17的指令信号，使焊接电弧在一瞬间又连接上而继续进行正常焊接送丝工作；或能够根据电压和/或电流波动检测设备检测到的焊接电弧的电压和/或电流的波动变化情况进行判断，当判断某一波动变化为焊接电弧变形产生高温飞溅爆炸的相关因素时，向电机发出脉动送焊丝17的指令信号，使变形及高温而即将发生飞溅爆炸的焊接电弧因脉动焊丝的推拉挤压而趋于正常，从而减少焊接电弧的爆炸及产生火花飞溅。通过如此循环往复工作，可有效减少甚至消灭焊接系统在焊接过程中产生的电弧火花飞溅，从而大大提高焊接品质和效率。
所述行星齿轮减速传动装置包括减速箱体4以及设于减速箱体4内的行星齿轮减速机构5，所述行星齿轮减速机构5的输入端与电机1的电机输出轴3连接传动，行星齿轮减速机构5的输出端与动力输出轴2连接传动；所述动力输出轴2与减速箱体4之间通过输出轴承6转动支撑连接。
本发明所述的扁平电机包含各种印制电机。
Claims (2)
1.一种带有送丝装置的焊接系统，它包括送丝装置（11）、焊接电源设备（12）、控制装置（13）以及焊枪（14）；所述送丝装置包括机架组件（7）以及安装于机架组件（7）上的托架组件（9）和送丝电机设备（10），所述送丝电机设备（10）包括电机（1）、动力输出轴（2）以及连接于动力输出轴（2）和电机的电机输出轴（3）之间的减速传动装置；所述焊接电源设备（12）的一个输出电极通过焊接电源输出电缆（15）与托架组件（9）连接以提供焊接电源，另一个输出电极用来通过另一焊接电源输出电缆（16）与待焊接的工件连接；所述焊枪（14）与送丝装置（11）所输送出的焊丝（17）连接；所述控制装置（13）通过电机控制电缆（18）与电机（1）连接以控制电机（1）工作；所述控制装置（13）包含用来与焊接电源设备（12）连接以检测焊接电弧的电压和/或电流大小的电压和/或电流数值检测模块以及能根据电压和/或电流数值检测模块的检测信息控制电机的送丝速度的速度控制模块；其特征在于：所述电机（1）采用扁平电机，所述减速传动装置采用行星齿轮减速传动装置；所述控制装置（13）还包含用来与焊接电源设备（12）连接以检测焊接电弧的电压和/或电流波动变化情况的电压和/或电流波动检测设备以及能根据电压和/或电流波动检测设备的检测信息控制电机执行回抽焊丝（17）并瞬间继续送焊丝（17）动作或执行脉动送焊丝（17）动作的抽送丝控制模块，所述抽送丝控制模块具有以下功能：能够根据电压和/或电流波动检测设备检测到的焊接电弧的电压和/或电流的波动变化情况进行判断，当判断某一波动变化为焊接电弧变形产生高温飞溅爆炸的前奏波动时，在焊接电弧产生爆炸飞溅前的瞬间，向电机发出瞬间回抽焊丝（17）的指令信号，在爆炸飞溅前的瞬间把焊接电弧拉断，使焊接回路瞬间断路，从而避免爆炸及产生火花飞溅；并且在拉断焊接电弧之后的瞬间，又向电机发出继续送焊丝（17）的指令信号，使焊接电弧在一瞬间又连接上而继续进行正常焊接送丝工作；或能够根据电压和/或电流波动检测设备检测到的焊接电弧的电压和/或电流的波动变化情况进行判断，当判断某一波动变化为焊接电弧变形产生高温飞溅爆炸的相关因素时，向电机发出脉动送焊丝（17）的指令信号，使变形及高温而即将发生飞溅爆炸的焊接电弧因脉动焊丝的推拉挤压而趋于正常，从而减少焊接电弧的爆炸及产生火花飞溅。
2.根据权利要求1所述的焊接系统，其特征在于：所述行星齿轮减速传动装置包括减速箱体（4）以及设于减速箱体（4）内的行星齿轮减速机构（5），所述行星齿轮减速机构（5）的输入端与电机（1）的电机输出轴（3）连接传动，行星齿轮减速机构（5）的输出端与动力输出轴（2）连接传动；所述动力输出轴（2）与减速箱体（4）之间通过输出轴承（6）转动支撑连接。
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