CN211661301U - 一种自动焊接设备使用的配套送丝机 - Google Patents

Abstract

一种自动焊接设备使用的配套送丝机，包括送丝机本体，以及电机扭矩传感器、开关电源；送丝机本体的电机减速机构电机、电机扭矩传感器、电机减速机构的齿轮箱分别横向安装在送丝机本体壳体内一侧，电机转轴、电机扭矩传感器、齿轮箱、送丝机本体的第二个辊筒轴杆一侧之间连接；每套辊筒外侧有胶套，电机扭矩传感器、开关电源、电机减速机构经导线连接。本新型应用中，无论因各种原因送丝不畅、导致电机减速机构负荷过大，会自动断开电机减速机构工作电源，并且同时讯响器会发出响亮提示声音给予周围操作人员提示，防止了电机减速机构故障后继续工作损坏的几率，保证了生产进度，给操作人员也带来了便利。基于上述，本新型具有好的应用前景。

Description

一种自动焊接设备使用的配套送丝机

技术领域

本实用新型涉及焊接设备领域，特别是一种自动焊接设备使用的配套送丝机。

背景技术

在自动二氧化碳保护焊接设备中，需要送丝机不断从焊枪嘴内前部送出焊丝，从而达到不断输出的焊丝被高温熔化在所需焊接部件焊点上，进而达到焊接所需部件的目的。现有的送丝机包括电机减速机构（电机减速机构包括电机和齿轮箱，电机输出的动力经齿轮箱减速增加扭矩、并从齿轮箱的动力输出轴输出），两个一侧具有齿轮的辊筒，以及必要的固定壳体、轴承等等，应用中，电机减速机构的动力输出轴带动壳体内下端一个辊筒转动，下端一个辊筒的左侧齿轮带动上端一个辊筒的左侧齿轮同步反向转动，进而将位于两个辊筒之间的焊丝源源不断的经焊枪嘴内部送出。

为了保证正常工作，送丝机需要配套的焊丝卷筒，焊丝卷筒卷绕焊丝，送丝机的两个辊筒转动时，焊丝卷筒随着转动，进而，焊丝不断进入焊枪枪嘴内、并从枪嘴前端不断输出。实际情况下，如果焊丝卷绕成筒过程中，因各种原因有打结现象（卷绕焊丝的卷绕机出现问题工作不稳定，其转速忽高忽低就有可能导致焊丝打结），焊丝打结后会导致外径变大无法进入两个辊筒之间或者枪嘴内，进一步会有电机减速机构因负荷过大而损坏的几率。还有一种情况就是，实际应用中，当因各种原因焊丝卷筒卡滞不能转动送丝时（送丝中，电机减速机构会带动焊丝筒随动），也会造成电机减速机构负荷过大进而损坏的几率。再者，枪嘴内部发生堵塞时（比如异物或者焊接飞溅的金属进入其内部），会造成后续进入的焊丝在焊枪枪嘴内和送丝机前端送丝套管内堵塞，进而送丝机送丝不畅，堵塞的焊丝堵在送丝机两个辊筒前端之间，存在送丝机无法继续送丝、电机减速机构的电机负荷过大进而损坏的几率。现有的送丝机因结构所限，在发生上述情况时，有导致电机减速机构损坏的几率，且出现故障时，由于不能及时提醒周围的操作人员，因此会存在出现故障后，导致故障扩大化的问题。现有的送丝机还存在一个问题，就是两个辊筒是金属材质，实际应用中，特别焊丝粘附上油污等时，容易在送丝过程中产生打滑现象对正常送丝带来影响（两个辊筒之间间距和焊丝刚好接触，间距过近会导致压扁焊丝，造成焊丝外径变大、后续运行受阻无法有效送丝）。

发明内容

为了克服现有自动二氧化碳保护焊接设备配套的送丝机因结构所限，在发生送丝故障时，因不能及时断开电机减速机构的电源，且不能及时通知附近操作人员，有导致电机减速机构损坏的几率，并会造成故障扩大化的问题，以及在焊丝粘上油污后无法有效送丝的弊端，本实用新型提供了在电机减速机构和送丝辊筒之间设置了电机扭矩传感器，在发生送丝故障时，能及时断开电机减速机构电源，并通过讯响器发声提醒附近操作人员及时查明原因恢复生产，胶套能有效防止焊丝沾染油污等打滑，由此有效保证了送丝的可靠性，并小了电机减速机构损坏的几率，并给操作人员带来了便利的一种自动焊接设备使用的配套送丝机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种自动焊接设备使用的配套送丝机，包括送丝机本体，以及电机扭矩传感器、开关电源；其特征在于还具有探测控制电路；所述送丝机本体的电机减速机构电机、电机扭矩传感器、电机减速机构的齿轮箱分别横向安装在送丝机本体的壳体内一侧，电机减速机构的电机转轴和电机扭矩传感器的动力输入轴固定连接，电机扭矩传感器的动力输出轴和齿轮箱动力输入轴固定连接，齿轮箱右侧动力输出轴和送丝机本体的第二个辊筒轴杆的一侧固定连接；所述送丝机本体的每个辊筒的外侧端横向分布间隔等距离具有多根槽，每个辊筒的外侧套有一个环形胶套，每个胶套的内侧端间隔等距离横向分布的多根限位条分别位于每个辊筒的多个槽内；所述开关电源、探测控制电路安装在电路板上；所述开关电源的电源输出两端和探测控制电路、电机扭矩传感器的电源输入两端分别经导线连接，220V交流电源一极和探测控制电路的控制电源输入端经导线连接，探测控制电路的控制电源输出端、220V交流电源另一极和送丝机电机减速机构的电机电源输入两端分别经导线连接；所述电机扭矩传感器的信号输出端和探测控制电路的信号输入端经导线连接。

进一步地，所述胶套的内径小于辊筒的内径，所述两个辊筒之间的间距大于焊丝的外径，两个胶套之间的间距小于焊丝的外径，每个辊筒左右两部外侧端挡板外径大于胶套的外径。

进一步地，所述开关电源是交流转直流开关电源模块。

进一步地，所述送丝机的电机减速机构是电机齿轮减速器。

进一步地，所述探测控制电路包括可调电阻、继电器、讯响器、NPN三极管，其间经电路板布线连接，第一只继电器正极电源输入端和控制电源输入端连接，可调电阻一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和第一只继电器负极电源输入端连接，第一只继电器常开触点端和第二只继电器正极及控制电源输入端、第三只继电器正极电源输入端连接，NPN三极管发射极和第二只及第三只继电器、讯响器负极电源输入端连接，第二只继电器常开触点端和讯响器正极电源输入端连接。

本实用新型有益效果是：本新型应用中，送丝机本体送丝中，无论因各种原因送丝不畅、导致电机减速机构的负荷过大，都会造成其电机的转轴转速降低，进而造成电机扭矩传感器的动力输入轴转速降低，这样，电机扭矩传感器的输出信号电压会变高，在探测控制电路作用下会自动断开电机减速机构的工作电源，并且同时讯响器会发出响亮的提示声音给予周围操作人员提示，防止了电机减速机构故障后继续工作损坏的几率，并通过讯响器发声提醒附近操作人员及时查明原因恢复生产，保证了生产进度，给操作人员也带来了便利。本新型由于两个胶套(耐油污丁腈橡胶材质)之间的间距小于焊丝的外径，这样即使焊丝沾染油污等也能有效送丝。基于上述，所以本新型具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型送丝机本体结构示意图。

图3是本实用新型电路图。

具体实施方式

图1、2中所示，一种自动焊接设备使用的配套送丝机，包括具有两个辊筒104及105、两个辊筒侧端各具有齿数一致的传动齿轮2、固定壳体3、轴承4、轴承座5、电机减速机构10等的送丝机本体6，以及电机扭矩传感器7、开关电源8；两个轴承座5的下端分别经螺杆螺母安装在固定壳体3内右中部左右两侧，第一个辊筒104、第二个辊筒105由上至下垂直分布两侧的轴杆分别位于两个轴承座5上下两端的两个轴承4内圈内，第二个辊筒105轴杆的左端位于左端一个轴承座5的外左下侧，两个辊筒104及105左侧端的传动齿轮2处于啮合状态，每个辊筒的左右两部外侧端各具有一个环形挡板101；还具有探测控制电路9；所述电机减速机构10的电机10-1、电机扭矩传感器7、电机减速机构10的齿轮箱10-2分别由左至右经螺杆螺母安装在固定壳体3内左侧，电机减速机构的电机10-1转轴法兰盘和电机扭矩传感器7的左端动力输入轴法兰盘经螺杆螺母固定连接，电机扭矩传感器7的动力输出轴法兰盘和电机减速机构的齿轮箱10-2左侧动力输入轴法兰盘经螺杆螺母连接，电机减速机构的齿轮箱10-2右侧动力输出轴法兰盘和第二个辊筒105轴杆的左侧端法兰盘经螺杆螺母连接；所述每个辊筒的外侧端横向分布、间隔一定等距离具有四根矩形槽102，每个辊筒的外侧端横向套有一个环形胶套103，每个环形胶套103的内侧端间隔等距离横向分布的四根矩形条103-1分别位于每个辊筒的四个矩形槽102内；所述开关电源8、探测控制电路9安装在电路板上，电路板安装在焊接机器人11的电气控制箱内。环形胶套103的内径小于辊筒的内径2mm，矩形条103-1的外径和矩形槽102的内径一致、矩形条103-1的高度比矩形槽102的高亮略低1mm；所述两个辊筒104及105之间的间距大于焊丝12的外径，两个环形胶套103之间的间距小于焊丝12的外径，每个辊筒1左右两部外侧端挡板101外径略大于环形胶套103的外径（两个挡板101上下端刚好接触）。焊丝12从固定壳体3前端及后端右中部开孔引入以及引出。

图3中所示，电机扭矩传感器A2是型号LONGLV-WTQ1050C，品牌隆旅的电机扭矩传感器成品，工作电压是直流12V，具有两根电源输入线1及2脚、两根信号输出线3及4脚，工作时两根信号输出线能输出0-5V之间变化的模拟电压信号，负极电源输入端2脚和信号输出端负极4脚经导线连接。开关电源A1是品牌明纬的交流220V转12V直流开关电源模块成品，功率100W。送丝机的电机减速机构是品牌正科、工作电压交流220V的电机齿轮减速器成品，功率100W，其配套有一个壳体内具有多级齿轮减速机构的分体式齿轮箱，工作时，电机M输出的动力经多级齿轮减速机构减速增加扭矩后从齿轮箱右侧端动力输出轴输出，动力输出轴转速每分钟20转。探测控制电路包括可调电阻RP，继电器K、K2、K3，讯响器B，NPN三极管Q1，其间经电路板布线连接，第一只继电器K正极电源输入端和控制电源输入端连接，可调电阻RP一端和NPN三极管Q1基极连接，NPN三极管Q1集电极和第一只继电器K负极电源输入端连接，第一只继电器K常开触点端和第二只继电器K2正极及控制电源输入端、第三只继电器K3正极电源输入端连接，NPN三极管Q1发射极和第二只继电器K2及第三只继电器K3、讯响器B负极电源输入端连接，第二只继电器K2常开触点端和讯响器B正极电源输入端连接。开关电源A1的电源输入端1及2脚和交流220V电源两极分别经导线连接，开关电源A1的电源输出两端3及4脚和探测控制电路电源输入两端继电器K控制电源输入端及负极电源输入端、电机扭矩传感器A2的电源输入两端1及2脚分别经导线连接，220V交流电源一极和探测控制电路的继电器K3控制电源输入端经导线连接，探测控制电路的控制电源输出端继电器K3常闭触点端、220V交流电源另一极和送丝机的电机减速机构电机M电源输入两端分别经导线连接；所述电机扭矩传感器A2的信号输出端3脚和探测控制电路的信号输入端可调电阻RP另一端经导线连接。

图1、2、3中所示，打开220交流电源的电源开关，220V交流电源进入开关电源A1的1及2脚后，开关电源A1在其内部电路作用下其3及4脚会输出稳定的12V电源进入探测控制电路以及电机扭矩传感器A2的电源输入两端，于是，探测控制电路以及电机扭矩传感器A2处于得电工作状态。在实际应用中，初始状态下，继电器K3处于失电状态其控制电源输入端和常闭触点端闭合；220V交流电源一极经继电器K3控制电源输入端、常闭触点端进入电机减速机构的电机M电源输入一端，220V交流电源另一极进入电机减速机构的电机M电源输入另一端，这样电机减速机构的电机M会处于得电工作状态。电机减速机构的电机M得电工作后其转轴会带动电机扭矩传感器A2的动力输入轴转动，电机扭矩传感器A2的动力输出轴会带动电机减速机构的齿轮箱10-2动力输入轴转动，齿轮箱10-2动力输出轴会带动固定壳体内下端第二个辊筒105转动（顺时针），下端第二个辊筒105的左侧齿轮2带动上端一个辊筒104的左侧齿轮2同步反向转动，进而将位于两个辊筒104及105之间的焊丝12源源不断的经自动焊接机器人11焊枪嘴11-1内部送出（焊丝12向前输出过程中，焊丝12会带动送丝机配套的焊丝卷筒12-1随动）。

图1、2、3中所示，正常情况下，送丝机本体送丝顺畅，电机减速机构的电机M负荷不大时，那么电机扭矩传感器A2的动力输出轴和动力输入轴之间的转速与电机M的转轴转速均较快，电机扭矩传感器A2的正极信号输出端3脚输出（负极信号输出端4脚和2脚连接到地）、经可调电阻RP降压限流后进入NPN三极管Q1的基极电压低于0.7V（电机扭矩传感器A2的正极信号输出端3脚实际输出在2.5V左右），NPN三极管Q1从而处于截止状态、继电器K、K2、K3均不会得电，继电器K3继续保持失电状态、其控制电源输入端和常闭触点端继续闭合，那么电机减速机构的电机M继续得电，送丝机本体继续送丝。正常工作中，送丝机本体的两个辊筒转动时，焊丝卷筒12-1随着转动，进而，焊丝12不断进入焊枪枪嘴11-1内、并从枪嘴11-1前端不断输出。实际情况下，如果焊丝卷绕成筒过程中，因各种原因有打结现象（卷绕焊丝12的卷绕机出现问题工作不稳定，其转速忽高忽低就有可能导致焊丝12打结）；焊丝12打结后会导致外径变大无法进入两个辊筒1之间或者枪嘴11-1内，进一步会有因为电机减速机构的电机M因负荷过大而损坏的几率。还有一种情况就是，实际应用中，当因各种原因焊丝卷筒12-1卡滞不能转动送丝时（送丝中，电机减速机构会带动焊丝筒随动），也会造成电机减速机构的电机M负荷过大进而损坏的几率。再者，枪嘴11-1内部发生堵塞时（比如异物或者焊接飞溅的金属进入其内部），会造成后续进入的焊丝12在焊枪枪嘴11-1内和送丝机前端送丝套管11-2内堵塞，进而送丝机本体送丝不畅，堵塞的焊丝12堵在送丝机本体两个辊筒104及105前端之间，存在送丝机本体无法继续送丝、电机减速机构的电机M负荷过大进而损坏的几率。当出现上述情况时，因为此刻电机减速机构的电机M负荷变大，由于电机减速机构的电机M负荷变大其转速会降低，电机扭矩传感器A2的动力输出轴和动力输入轴之间的转速与电机M的转轴转速均会减慢，此时，电机扭矩传感器A2的正极信号输出端3脚输出、（负极信号输出端4脚和2脚连接到地）经可调电阻RP降压限流进入NPN三极管Q1的基极电压高于0.7V，于是，NPN三极管Q1导通其集电极输出低电平进入继电器K负极电源输入端，由于，继电器K正极电源输入端及控制电源输入端和开关电源A1的3脚相通、常开触点端和继电器K2、K3正极电源输入端连接，于是，此刻继电器K会得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，进而继电器K2、K3得电吸合，继电器K2控制电源输入端和常开触点端闭合，继电器K3控制电源输入端和常闭触点端开路（继电器K2、K3负极电源输入端和开关电源A1的4脚相通）；由于继电器K2的控制电源输入端和继电器K常开触点端连接，继电器K2常开触点端和讯响器B正极电源输入端连接，讯响器B负极电源输入端和开关电源A1的4脚相连，所以此刻讯响器B会得电工作发出响亮提示声音，提示周围工作人员，此刻送丝机本体送丝出现了问题及时查明故障原因、处理故障以恢复生产。由于，继电器K3控制电源输入端和220V交流电源一极连接，继电器K3常闭触点端和电机减速机构的电机M电源输入一端连接，所以，此时电机减速机构的电机M会失电不再工作，这样两个送丝辊筒也不再转动送丝，防止出现送丝故障时，电机M继续工作因负荷过大而损坏。本新型应用中，送丝机本体6送丝中，送丝不畅、导致电机减速机构的负荷过大时会断开电机减速机构的电机M工作电源，防止了电机减速机构、故障后继续工作损坏的几率，并通过讯响器B发声提醒附近操作人员及时查明原因恢复生产，保证了生产进度，给操作人员也带来了便利。本新型由于两个环形胶套103(耐油污丁腈橡胶材质)之间的间距小于焊丝12的外径1mm，这样即使焊丝12（外径一般2mm）沾染油污等也能有效送丝。本新型生产前需要确定可调电阻RP的电阻值，确定前把可调电阻RP和电机扭矩传感器A2的3脚连接的导线断开，直接和外部2.6V稳压直流电源正极连接，外部2.6V稳压直流电源负极和继电器K2负极电源输入端连接，开关电源A1的1及2脚和220V电源接通后就可进入调试程序；生产人员缓慢左右调节可调电阻RP的调节手柄，当刚好调节到讯响器B发声时就达到调节需要；后续电路工作时，刚好电机扭矩传感器A2的正极信号输出端3脚输出信号电压高于2.5V时、NPN三极管Q1就会导通；调试好后，断开所有电源用电阻表测量可调电阻RP的阻值，测得的阻值就是后续生产所需可调电阻RP的电阻值，然后再把可调电阻RP接入电路就可。后续实际生产不需要再进行调试，直接把可调电阻RP的电阻值调节到位就可，或采用相同阻值的固定电阻代替。图3中，可调电阻RP规格是4.7M（调节到1.8M）；继电器K、K2、K3是DC4123型12V继电器；NPN三极管Q1型号是9013；讯响器B是品牌翼盟、工作电压12V的有源连续声报警器。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种自动焊接设备使用的配套送丝机，包括送丝机本体，以及电机扭矩传感器、开关电源；其特征在于还具有探测控制电路；所述送丝机本体的电机减速机构电机、电机扭矩传感器、电机减速机构的齿轮箱分别横向安装在送丝机本体的壳体内一侧，电机减速机构的电机转轴和电机扭矩传感器的动力输入轴固定连接，电机扭矩传感器的动力输出轴和齿轮箱动力输入轴固定连接，齿轮箱右侧动力输出轴和送丝机本体的第二个辊筒轴杆的一侧固定连接；所述送丝机本体的每个辊筒的外侧端横向分布间隔等距离具有多根槽，每个辊筒的外侧套有一个环形胶套，每个胶套的内侧端间隔等距离横向分布的多根限位条分别位于每个辊筒的多个槽内；所述开关电源、探测控制电路安装在电路板上；所述开关电源的电源输出两端和探测控制电路、电机扭矩传感器的电源输入两端分别经导线连接，220V交流电源一极和探测控制电路的控制电源输入端经导线连接，探测控制电路的控制电源输出端、220V交流电源另一极和送丝机电机减速机构的电机电源输入两端分别经导线连接；所述电机扭矩传感器的信号输出端和探测控制电路的信号输入端经导线连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动焊接设备使用的配套送丝机，其特征在于，胶套的内径小于辊筒的内径，所述两个辊筒之间的间距大于焊丝的外径，两个胶套之间的间距小于焊丝的外径，每个辊筒左右两部外侧端挡板外径大于胶套的外径。

3.根据权利要求1所述的一种自动焊接设备使用的配套送丝机，其特征在于，开关电源是交流转直流开关电源模块。

4.根据权利要求1所述的一种自动焊接设备使用的配套送丝机，其特征在于，送丝机的电机减速机构是电机齿轮减速器。

5.根据权利要求1所述的一种自动焊接设备使用的配套送丝机，其特征在于，探测控制电路包括可调电阻、继电器、讯响器、NPN三极管，其间经电路板布线连接，第一只继电器正极电源输入端和控制电源输入端连接，可调电阻一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和第一只继电器负极电源输入端连接，第一只继电器常开触点端和第二只继电器正极及控制电源输入端、第三只继电器正极电源输入端连接，NPN三极管发射极和第二只及第三只继电器、讯响器负极电源输入端连接，第二只继电器常开触点端和讯响器正极电源输入端连接。

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