CN203124912U - 速度闭环控制弧压送丝机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种速度闭环控制弧压送丝机，其包括带速度传感器的直流电机送丝机构，频率/电压变换模块，PWM双极性电机驱动器，焊接弧流开关控制电路，电机软启动电路，调速电路，2T/4T开关电路。本实用新型速度闭环控制弧压送丝机，能够达到送丝速度均匀、平稳、可调。具有可调软启动电机速度和时间功能。具有尽可能短的送丝停止时间和可调的弧流切断延时，可有效封波削球。具有2T/4T开关控制送丝机。

Description

速度闭环控制弧压送丝机

技术领域

本实用新型涉及焊接设备领域。适用于气体保护焊中使用各种规格有色和黑色金属焊丝的弧压送丝装置。 

背景技术

送丝装置是气体保护焊设备中非常重要的一个辅助机构。随着对焊接质量和效率的要求不断提高，对送丝装置的要求也越来越高。送丝速度的均匀程度和送丝稳定性直接影响焊接电流的均匀性和焊接过程的稳定性。尤其是对把送丝速度作为调整量的自动焊控制系统来说，送丝装置的性能更为重要。 

送丝机大体分为线控送丝机和弧压送丝机两种。线控送丝机因其有一根多芯电缆和专用气体保护焊机连接，通用性差，在生产和搬运过程中极易造成电缆断裂等故障，使送丝机无法工作。弧压送丝机以焊机的焊接电弧电压为电源，可与任何类型的焊机连接，通用性好。控制电路在弧压送丝中，没有多芯电缆，提高了送丝机的可靠性。目前的弧压送丝机均没有采用速度闭环控制系统，只有电压反馈PWM脉宽调制稳压系统给送丝机直流电机供电。但弧压变动很大(15～105VDC)，目前弧压送丝机的PWM脉宽调制稳压系统电压调整率低，根本无法稳压，所以送丝不稳。 

另外，当送丝过程中送丝条件发生变化，如送丝盘转动不均匀、丝的重量变化、送丝管扭曲增加摩擦力等，使送丝机送丝速度不稳。还有目前的弧压送丝机是PWM单极性驱动电路驱动直流电机。虽然这种驱动方式电路简单，但是可能出现电机电流断流现象，电机系统的动态性能不好。 

这些都是速度开环系统的弧压送丝机无法克服的问题。所以这种弧压送丝机焊接电流范围窄(不能用于小电流焊接)，焊接质量不高。 

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述技术缺陷，提供一种速度闭环控制弧压送丝机。该机是使用带速度传感器的直流电机送丝机构，将速度变化信息反馈到PWM脉宽调制电路，通过双极性电机驱动电路驱动电机，从而达到稳速的目的。 

本实用新型是通过以下技术方案实现的：本实用新型采用带速度传感器的直流电机送丝机构，速度传感器将与电机速度有关的频率或电压通过频率/电压变换模块变换成和速度变化有关的电压，与调速信号混合后通过电机软启动电路送入PWM(脉宽调制)双极性驱动电路驱动直流电机，完成速度闭环调速、稳速控制。 

本实用新型的速度闭环控制弧压送丝机，包括电机控制部分和焊接弧流、气体开关控制部分，电机控制部分包括由直流电机和速度传感器组成的送丝机构总成、频率/电压变换器模块、软启动电路、调速电路、脉宽调制双极性驱动电路，焊接弧流、气体开关控制部分包括焊接弧流开关控制模块和大电流开关，2T/4T开关电路控制电机控制部分和焊接弧流、气体开关控制部分。 

其中，直流电机和速度传感器组成的送丝机构总成中电机包括直流电机和印刷电机。 

其中，直流电机和速度传感器组成的送丝机构总成中速度传感器包括光栅传感器和电磁传感器。 

其中，焊接弧流、气体开关控制部分中的大电流开关包括大电流无触点开关和接触器。 

本实用新型的焊接弧流开关控制模块，具有通过焊枪开关经过开关控制模 块适时接通和延时(可调)切断焊接电流功能，能有效封波削球。 

本实用新型具有2T/4T开关控制功能，所述2T/4T开关控制模块是由数字电路组成的。能灵敏、可靠、适宜的控制电机，焊接弧流和气体通断并保证相应的时序。 

本实用新型的优点是：能够达到送丝速度均匀、平稳、无级可调。有电机可调软启动速度和时间。有尽可能短的送丝停止时间和可调的弧流切断延时，可有效封波削球。可2T/4T开关控制送丝机，焊接电流范围宽(小电流可达80A)。 

附图说明

附图为本实用新型电路方框图和各部分示意图及部分时序图。 

图1，本实用新型速度闭环控制弧压送丝机方框图 

图2，本实用新型频率/电压变换模块中的频率变换电路示意图 

图3，本实用新型双极性驱动电路示意图 

图4，本实用新型电机软启动电路示意图 

图5，本实用新型2T/4T开关控制模块示意图 

图6，本实用新型电机停止和弧流延时切断时序图 

具体实施方式

本实用新型速度闭环弧压送丝机包括电机控制部分和焊接弧流、气体开关控制两部分。图1是系统方框图。分别阐述如下：直流电机9和速度传感器2组成的送丝机构总成，速度传感器产生与速度有关的频率信号f送入频率/电压变换器模块3，变换为与速度有关的电压信号。该电压信号经过软启动电路4和调速电路5(W1可调整软启动时间，W2为调速电位器)，送入PWM(脉宽调制)双极性驱动电路8驱动直流电机。以上组成速度闭环控制直流电机的电机控制部分。焊接弧流开关控制模块6和大电流开关7组成焊接弧流、气体开关控制 部分，调整W3可调整延时关断焊接弧流时间，可达到封波削球的目的。这两部分均受2T/4T开关控制模块1控制。 

本实用新型中的频率/电压变换器模块3具体电路如图2所示。速度传感器产生与速度有关的频率信号f通过C1和R1组成的微分电路，形成窄脉冲触发信号触发单稳态电路。单稳态电路输出随速度变化占空比亦变化的脉冲信号，经过W1、C1就成为与速度有关的电压信号。 

本实用新型中的双极性驱动电路如图3所示。极性相反的PWM信号控制上下桥臂的功率管V1、V2。VD1，VD2为续流二极管。通过V1、V2功率管的分别通断来驱动直流电机。 

本实用新型中的软启动电路如图4所示。由W1和C1组成RC延时电路，调整W1可调整延时时间。通过A1经过R3可定时调整PWM电路，及可定时软启动电机。 

本实用新型中的2T/4T开关电路如图5所示。K2为焊枪开关，K1为2T/4T开关。当K1打到1位置为4T状态，当K1打到2位置为2T状态.D1为D触发器。在4T状态，K2信号通过D1输出。在2T状态，K2信号直接输出。 

图5是电机送丝部分和焊接弧流开关控制部分时序图。曲线1是电机送丝部分，曲线2焊接弧流开关控制部分。t2，t 3是两部分间的延时时间。 

以上所述仅为本实用新型的一较佳实施而已，并非用来限定本实用新型实施的范围。即凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆为本实用新型专利范围所函盖。 

Claims (4)

1.一种速度闭环控制弧压送丝机，包括电机控制部分和焊接弧流、气体开关控制部分，其特征在于，所述电机控制部分包括由直流电机和速度传感器组成的送丝机构总成、频率/电压变换器模块、软启动电路、调速电路、脉宽调制双极性驱动电路，所述焊接弧流、气体开关控制部分包括焊接弧流开关控制模块和大电流开关，2T/4T开关电路控制所述电机控制部分和焊接弧流、气体开关控制部分。 

2.根据权利要求1所述的速度闭环控制弧压送丝机，其特征在于直流电机和速度传感器组成的送丝机构总成中电机包括直流电机和印刷电机。 

3.根据权利要求1所述的速度闭环控制弧压送丝机，其特征在于直流电机和速度传感器组成的送丝机构总成中速度传感器包括光栅传感器和电磁传感器。 

4.根据权利要求1所述的速度闭环控制弧压送丝机，其特征在于所述焊接弧流、气体开关控制部分中大电流开关包括大电流无触点开关和接触器。 

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