CN209567667U - 一种二氧化碳气体保护焊丝层绕机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种二氧化碳气体保护焊丝层绕机，包括层绕主机、放线机和位于层绕主机和放线机之间的中间缓冲机，以及对层绕主机、放线机和中间缓冲机进行控制的电气控制系统；所述电气控制系统包括单片机控制器，均与单片机控制器相连的倍频细分电路、离合控制模块、称重传感器、PWM脉冲调制器和A/D数模转换模块，与A/D数模转换模块相连的张力传感器，与PWM脉冲调制器相连的恒流驱动电源，与恒流驱动电源相连的磁粉制动器，与倍频细分电路相连的光电编码器；其中，磁粉制动器与放线机相连，称重传感器、光电编码器和离合控制模块与层绕主机相连，张力传感器与中间缓冲机相连。通过上述设计，本实用新型有效提高了层绕成功率，因此适于推广应用。

Description

一种二氧化碳气体保护焊丝层绕机

技术领域

本实用新型涉及焊丝机领域，具体地说，是涉及一种二氧化碳气体保护焊丝层绕机。

背景技术

在使用焊丝进行电弧焊时，焊接电流常常是根据送焊丝的速度来进行调节的。因此焊丝的送进是否稳定，将直接影响电弧燃烧的稳定性和焊缝成型。要实现稳定的焊丝送进，成品焊丝则必须实现精密层绕。层绕是指焊丝在焊丝盘上每层都整齐地排列，不能有一根乱丝，否则，无法绕下一层。要想实现层绕，每一层焊丝的圈数要能由设备自动修正，乃至对一圈焊丝的丝距进行细分。事实也证明，焊丝直径的误差是影响层绕的主要原因。

另外，通过实验发现，焊丝在层绕时，上盘前的张力是影响焊丝层绕的另一主要因素。由于绕丝的速度校高，在绕丝过程中焊丝若出现松弛晃动，可能会出现跳丝，焊丝排列不紧密，产生缝隙，从而导致乱丝，无法继续层绕。因此，必须保证焊丝在层绕时，上盘前的张力恒定，只有张力恒定才能保证层绕顺利进行。因此，需要一种放线机辅助送丝，随时智能调节放线送丝速度，以此满足张力恒定的条件，实现焊丝层绕。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种二氧化碳气体保护焊丝层绕机，主要解决现有焊丝层绕机在焊丝层饶时，上盘前张力不稳定，导致焊丝层饶时出现松弛晃动而排列不紧密的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种二氧化碳气体保护焊丝层绕机，包括层绕主机、放线机和位于层绕主机和放线机之间的中间缓冲机，以及对层绕主机、放线机和中间缓冲机进行控制的电气控制系统；

所述电气控制系统包括单片机控制器，均与单片机控制器相连的倍频细分电路、离合控制模块、称重传感器、PWM脉冲调制器和A/D数模转换模块，与 A/D数模转换模块相连的张力传感器，与PWM脉冲调制器相连的恒流驱动电源，与恒流驱动电源相连的磁粉制动器，与倍频细分电路相连的光电编码器；其中，磁粉制动器与放线机相连，称重传感器、光电编码器和离合控制模块与层绕主机相连，张力传感器与中间缓冲机相连。

进一步地，所述层绕主机包括排线机架，设置在排线机架上的主轴伺服电机，通过三角带与主轴伺服电机相连的主轴，设置在主轴端部通过锁紧装置固定连接的焊丝盘，设置在主轴上的驱动齿轮，通过轴承安装在排线机架上的丝杠，安装在排线机架上用于驱动丝杠的丝杠离合器，以及与丝杠固定连接并与驱动齿轮配合的从动齿轮；其中，光电编码器与主轴伺服电机相连，离合控制模块与丝杠离合器相连，称重传感器设置于焊丝盘上。

进一步地，所述放线机包括带有机架的机座，设置于机座上的变频电机，设置于机架上并通过三角带与变频电机相连的转动轴，设置在转动轴端部的刹车装置，通过轴承与转动轴相连的工字轮，以及设置于基座上的焊丝导向装置；其中，刹车装置与磁粉制动器相连。

进一步地，所述中间缓冲机包括张紧装置，以及与张紧装置相连设置于张紧装置出线口出的矫直器；其中张力传感器与张紧装置相连。

作为优选，所述单片机控制器中单片机的型号为C8051F005。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过电气控制系统实现对整个层绕机的智能控制，提高了排线的精度，满足高速层绕的要求，实现高速绕卷，提高层绕效率；采用变频电机控制的放线方式，可使层绕机工作稳定可靠，具有较好的性价比。

(2)本实用新型设置的张力传感器对中间缓冲机的张紧装置对焊丝的拉伸张力进行实时监测，单片机控制器对张力传感器返回的数据进行实时处理，根据张力的大小控制放线机变频电机的转速，从而控制放线速度，保障焊丝不松弛晃动，达到层绕的要求。

(3)本实用新型通过在丝杠上设置的丝杠离合器，可控制丝杠上的从动齿轮与转动轴上的驱动齿轮的离合，从而控制丝杠将回转运动转化为直线运动的速率，保障整个层绕机运转速度的匹配。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型电气控制系统原理框图。

图3为本实用新型放线机机结构示意图。

图4为本实用新型中间缓冲机和层绕主结构示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-放线机，2-中间缓冲机，3-层绕主机，11-机座，12-机架，13-变频电机， 14-转动轴，15-刹车装置，16-工字轮，17-导向装置，21-张紧装置，22-矫直器， 31-排线机架，32-主轴伺服电机，33-主轴，34-焊丝盘，35-锁紧装置，36-驱动齿轮，37-从动齿轮，38-丝杠，39-丝杠离合器。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例

如图1-4所示，本实用新型公开的一种二氧化碳气体保护焊丝层绕机，包括层绕主机3、放线机1和位于层绕主机3和放线机1之间的中间缓冲机2，以及对层绕主机3、放线机1和中间缓冲机2进行控制的电气控制系统；

所述电气控制系统包括单片机控制器，均与单片机控制器相连的倍频细分电路、离合控制模块、称重传感器、PWM脉冲调制器和A/D数模转换模块，与A/D数模转换模块相连的张力传感器，与PWM脉冲调制器相连的恒流驱动电源，与恒流驱动电源相连的磁粉制动器，与倍频细分电路相连的光电编码器；其中，磁粉制动器与放线机1相连，称重传感器、光电编码器和离合控制模块与层绕主机3相连，张力传感器与中间缓冲机2相连，其中，所述单片机控制器中单片机的型号为C8051F005。

所述层绕主机3包括排线机架31，设置在排线机架31上的主轴33伺服电机32，通过三角带与主轴33伺服电机32相连的主轴33，设置在主轴33端部通过锁紧装置35固定连接的焊丝盘34，设置在主轴33上的驱动齿轮36，通过轴承安装在排线机架31上的丝杠38，安装在排线机架31上用于驱动丝杠38的丝杠离合器39，以及与丝杠38固定连接并与驱动齿轮36配合的从动齿轮37；其中，光电编码器与主轴33伺服电机32相连，离合控制模块与丝杠离合器39 相连，称重传感器设置于焊丝盘34上。

所述放线机1包括带有机架12的机座11，设置于机座11上的变频电机13，设置于机架12上并通过三角带与变频电机13相连的转动轴14，设置在转动轴 14端部的刹车装置15，通过轴承与转动轴14相连的工字轮16，以及设置于基座上的焊丝导向装置17；其中，刹车装置15与磁粉制动器相连。

所述中间缓冲机2包括张紧装置21，以及与张紧装置21相连设置于张紧装置21出线口出的矫直器22；其中张力传感器与张紧装置21相连。

本实用新型的工作原理如下：

启动放线机后，焊丝通过放线机进入到中间缓冲机，通过中间缓冲机的张紧装置对焊丝施加合适的张力，然后经过矫直器对焊丝进行校直后，将焊丝接入焊丝盘接入孔，然后启动层绕主机实现焊丝的层绕，在这一过程中，电气控制系统对整个设备的运行情况进行实时监测，通过张力传感器对张紧装置施加的张力的检测，通过单片机控制器对变频电机转速进行控制，从而保证焊丝层绕过程中不出现松弛晃动，提高层绕精度。

通过上述设计本实用新型提高了放线的精度，满足高速层绕的要求，实现高速绕卷，提高层绕效率；采用变频电机控制的放线方式，可使层绕机工作稳定可靠，具有较好的性价比，因此，本实用新型具有实质性的特点和进步。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种二氧化碳气体保护焊丝层绕机，其特征在于，包括层绕主机(3)、放线机(1)和位于层绕主机(3)和放线机(1)之间的中间缓冲机(2)，以及对层绕主机(3)、放线机(1)和中间缓冲机(2)进行控制的电气控制系统；

所述电气控制系统包括单片机控制器，均与单片机控制器相连的倍频细分电路、离合控制模块、称重传感器、PWM脉冲调制器和A/D数模转换模块，与A/D数模转换模块相连的张力传感器，与PWM脉冲调制器相连的恒流驱动电源，与恒流驱动电源相连的磁粉制动器，与倍频细分电路相连的光电编码器；其中，磁粉制动器与放线机(1)相连，称重传感器、光电编码器和离合控制模块与层绕主机(3)相连，张力传感器与中间缓冲机(2)相连。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳气体保护焊丝层绕机，其特征在于，所述层绕主机(3)包括排线机架(31)，设置在排线机架(31)上的主轴伺服电机(32)，通过三角带与主轴伺服电机(32)相连的主轴(33)，设置在主轴(33)端部通过锁紧装置(35)固定连接的焊丝盘(34)，设置在主轴(33)上的驱动齿轮(36)，通过轴承安装在排线机架(31)上的丝杠(38)，安装在排线机架(31)上用于驱动丝杠(38)的丝杠离合器(39)，以及与丝杠(38)固定连接并与驱动齿轮(36)配合的从动齿轮(37)；其中，光电编码器与主轴伺服电机(32)相连，离合控制模块与丝杠离合器(39)相连，称重传感器设置于焊丝盘(34)上。

3.根据权利要求2所述的一种二氧化碳气体保护焊丝层绕机，其特征在于，所述放线机(1)包括带有机架(12)的机座(11)，设置于机座(11)上的变频电机(13)，设置于机架(12)上并通过三角带与变频电机(13)相连的转动轴(14)，设置在转动轴(14)端部的刹车装置(15)，通过轴承与转动轴(14)相连的工字轮(16)，以及设置于基座上的焊丝导向装置(17)；其中，刹车装置与磁粉制动器相连。

4.根据权利要求3所述的一种二氧化碳气体保护焊丝层绕机，其特征在于，所述中间缓冲机(2)包括张紧装置(21)，以及与张紧装置(21)相连设置于张紧装置(21)出线口出的矫直器(22)；其中张力传感器与张紧装置(21) 相连。

5.根据权利要求4所述的一种二氧化碳气体保护焊丝层绕机，其特征在于，所述单片机控制器中单片机的型号为C8051F005。