專利名稱:一種熔化極氣體保護焊送絲速度測量裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬焊接【技術領域】，涉及一種熔化極氣體保護焊送絲速度測量裝置，其測量裝置包括機械測量頭和電路結構，所述電路結構包括信號處理電路、顯示電路、通信電路、電源電路和編碼器，所述編碼器將信號傳輸給信號處理電路，信號處理電路將信號分別輸出到通信電路和顯示電路，電源電路為各部分提供電源電壓，所述機械測量頭與電路結構之間通過軟導線與信號處理電路相連，本實用新型裝置克服了因焊絲打滑而導致的送絲速度測量不準的缺點，具有安裝使用方便、測量精度高、應用范圍廣等優(yōu)點。
【專利說明】-種膝化極氣體保護焊送竺速度測量裝置

【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于焊接【技術領域】，具體設及一種烙化極氣體保護焊送絲速度測量裝 置。

【背景技術】
[0002] 烙化極氣體保護焊中推絲式送絲機結構是一種應用最廣泛的送絲機，其結構簡 單，適于操作。通常焊絲要經(jīng)過送絲管才能進入焊槍，在施工中送絲軟管經(jīng)常螺旋盤在現(xiàn) 場，焊絲在軟管中受到較大阻力，焊絲要經(jīng)過加壓滾輪通過加壓手柄壓向送絲輪。由于加壓 手柄調(diào)節(jié)不當、焊絲的質量及送絲控制電路的缺陷極易造成焊絲送絲速度的不穩(wěn)定。而送 絲速度的穩(wěn)定性對焊接過程分析及焊接質量有很大的影響。
[0003] 為提高送絲穩(wěn)定性，必須采用送絲速度反饋裝置來實時測量實際的送絲速度。通 常的解決方案大多是采用轉動力矩大和電樞慣性小的直流電機作為送絲電機，并在電機控 審麵動系統(tǒng)采用速度反饋補償電路，改善電機驅動特性，抑制系統(tǒng)中各種干擾，縮小由于干 擾所產(chǎn)生的偏差。轉速反饋通常使用直流發(fā)電機或光電編碼器來測量送絲電機的轉速而間 接地反映焊絲送進速度。也有通過測量電機電樞電壓和電樞電流作為反饋來測量電機的轉 速。
[0004] W上方案均是W直接測量電機轉速而間接反映出焊絲的送進速度，其共同的缺陷 是并沒有考慮由于壓絲輪壓力不夠、送絲輪或焊絲上有油污等情況導致的摩擦力不足而產(chǎn) 生的焊絲打滑現(xiàn)象。當焊絲出現(xiàn)打滑現(xiàn)象時，電機的轉速就不能反映出焊絲實際的送進速 度。 實用新型內(nèi)容
[0005] 本實用新型為解決現(xiàn)在技術中的問題，提供一種烙化極氣體保護焊送絲速度測量 裝置，它克服了因焊絲打滑而導致的送絲速度測量不準的缺點，具有安裝使用方便、測量精 度高、應用范圍廣等優(yōu)點。
[0006] 本實用新型采用W下技術方案予W實現(xiàn)：
[0007] 一種烙化極氣體保護焊送絲速度測量裝置，包括機械測量頭和電路結構，所述電 路結構包括信號處理電路、顯示電路、通信電路、電源電路和編碼器，所述編碼器將信號傳 輸給信號處理電路，信號處理電路將信號分別輸出到通信電路和顯示電路，電源電路為各 部分提供電源電壓。
[0008] 所述機械測量頭與電路結構之間通過軟導線與信號處理電路相連。
[0009] 所述機械測量頭包括送絲機接口機構、焊槍接口機構、支撐機構、編碼器機構；所 述送絲機接口機構、焊槍接口機構之間固定在支撐機構上，編碼器機構固定在設在支撐機 構上的編碼器支架上。
[0010] 所述送絲機接口機構上包括送絲管螺帽、送絲管、緊固螺母、氣管接頭、焊槍開關 接頭、送絲機接口。所述焊槍接口機構包括焊槍接口和導絲管。
[0011] 所述支撐機構包括支架支撐桿、支撐螺母、編碼器支架、第一螺母、墊片、螺絲、螺 釘、第二螺母；所述支架為金屬板材彎成的倒U形，底部為開口，支架的左下部、右下部分別 開有圓孔，送絲機接口穿過左側的圓孔與第二螺母固接，焊槍接口穿過右側圓孔與導絲管 相接（螺接也可），送絲管和導絲管的軸線在同一條直線上；所述支架的從頂部向下的1/4 至1/3高的左右中間位置處設置有平行于軸線的支撐桿，支撐桿用支撐螺母固定在支架 上；支架的上左部開孔，并用第一螺母、墊片、螺絲固定編碼器支架，所述編碼器支架的形狀 為金屬板材彎成的倒L形，L形的豎直壁位于外側，L形的水平部分位于頂部，編碼器支架的 L形的豎直壁下部用螺釘固定編碼器，所述編碼器的軸上裝有套管，套管位于送絲管和導絲 管的軸線的上方并與軸線相切。
[0012] 所述導氣管的左端連接到送絲機接口，導氣管的右端連接到焊槍接口，焊槍開關 導線插頭、焊槍開關導線插座分別連接送絲機接口和焊槍接口上的焊槍插頭和插座。
[0013] 所述送絲管、導絲管是空屯、管，套管軸向中間沿周向開有一個凹槽，其深度為 0. 5mm，寬度為1. 5mm，凹槽底部切線與送絲管、導絲管中屯、軸線處于同一直線上。
[0014] 優(yōu)選的，所述套管通過過盈配合套在編碼器的軸上。
[0015] 優(yōu)選的，所述信號處理電路的核屯、采用ATMEL89S52單片機，通信電路的核屯、采用 RS232專用通信巧片MAX3232,顯示電路采用S位數(shù)碼管顯示器。
[0016] 本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有W下顯著的優(yōu)點：
[0017] 1)安裝和使用方便；
[0018] 2)測量頭的阻力小，使測量結果更加精確；
[0019] 3)測量數(shù)據(jù)可W通過標準通信協(xié)議送到外部設備處理，擴展了其應用范圍。
[0020] 4)克服了因焊絲打滑而導致的送絲速度測量不準的缺點。

【附圖說明】

[0021] 圖1為本實用新型裝置的機械測量頭結構示意圖；
[0022] 圖2為本實用新型裝置的電路結構框圖；
[0023] 圖中各部件說明：
[0024] 1、送絲管螺帽；2、送絲管；3、緊固螺母；4、支撐螺栓；5、支撐螺母；6、第一螺母； 7、墊片；8、螺絲；9、編碼器支架；10、螺釘；11、支架；12、編碼器；13、焊槍接口；14、導氣管； 15、導絲管；16、焊槍開關導線插頭；17、焊槍開關導線插座；18、套管；19、第二螺母；20、送 絲機接口；21、焊槍開關接頭；22、氣管接頭。

【具體實施方式】
[0025] 下面參照附圖對本實用新型【具體實施方式】進行詳細說明。
[0026] 參見圖1至圖2。
[0027] 本實用新型一種烙化極氣體保護焊送絲速度測量裝置，包括機械測量頭和電路結 構，所述電路結構包括信號處理電路、顯示電路、通信電路、電源電路和編碼器，所述編碼器 將信號傳輸給信號處理電路，信號處理電路將信號分別輸出到通信電路和顯示電路，電源 電路為各部分提供電源電壓；所述機械測量頭與電路結構之間通過軟導線與信號處理電路 相連；所述機械測量頭包括送絲機接口機構、焊槍接口機構、支撐機構、編碼器機構。
[002引所述送絲機接口機構、焊槍接口機構之間固定在支撐機構上，編碼器機構固定在 設在支撐機構上的編碼器支架9上。
[0029] 所述送絲機接口機構上包括送絲管螺帽1、送絲管2、緊固螺母3、氣管接頭22、焊 槍開關接頭21、送絲機接口 20。
[0030] 所述焊槍接口機構包括焊槍接口 13和導絲管15。
[0031] 所述支撐機構包括支架11支撐桿4、支撐螺母5、編碼器支架9、第一螺母6、墊片 7、螺絲8、螺釘10、第二螺母19 ;所述支架11為金屬板材彎成的倒U形，底部為開口，支架 11的左下部、右下部分別開有圓孔，送絲機接口 20穿過左側的圓孔與第二螺母19固接，焊 槍接口 13穿過右側圓孔與導絲管15相接（螺接也可），送絲管2和導絲管15的軸線在同 一條直線上。
[0032] 所述支架11的從頂部向下的1/4至1/3高的左右中間位置處設置有平行于軸線 的支撐桿4,支撐桿4用支撐螺母5固定在支架11上。支架11的上左部開孔，并用第一螺母 6、墊片7、螺絲8固定編碼器支架9,所述編碼器支架9的形狀為金屬板材彎成的倒L形，L 形的豎直壁位于外側，L形的水平部分位于頂部，編碼器支架9的L形的豎直壁下部用螺釘 10固定編碼器12,所述編碼器12的軸上裝有套管18,套管18位于送絲管2和導絲管15的 軸線的上方并與軸線相切。
[0033] 所述導氣管14的左端連接到送絲機接口 20,導氣管14的右端連接到焊槍接口 13,焊槍開關導線插頭16、焊槍開關導線插座17分別連接送絲機接口 20和焊槍接口 13上 的焊槍插頭和插座。
[0034] 所述送絲管2、導絲管15是空屯、管，套管18軸向中間沿周向開有一個凹槽，其深度 為0. 5mm，寬度為1. 5mm，凹槽底部切線與送絲管2、導絲管15中屯、軸線處于同一直線上。
[0035] 所述套管18通過過盈配合套在編碼器12的軸上。
[0036] 優(yōu)選的，所述信號處理電路的核屯、采用ATMEL89S52單片機，通信電路的核屯、采用 RS232專用通信巧片MAX3232,顯示電路采用S位數(shù)碼管顯示器。
[0037] 送絲機接口 20、焊槍接口 13分別采用目前較為通用的歐式MIG/MAG焊槍接口和插 頭，用于連接送絲機和焊槍；支架11的材料為黃銅，具有支撐整個結構作用，同時可W使電 流由送絲機傳導到焊槍，支撐螺栓4及支撐螺母5的作用是增加支架11的剛度及穩(wěn)定性； 焊槍開關導線插頭16、焊槍開關導線插座17的作用是便于結構的拆裝；導氣管14的作用 是連通送絲機與焊槍的氣路。
[003引本實用新型裝置的工作過程：
[0039] 將送絲機接口 20連接到送絲機的焊槍接口上，并旋緊緊固螺母3,將焊槍連接到 焊槍接口 13上，并旋緊焊槍上緊固螺母，將焊絲穿過送絲機接口 20兩個接頭和焊槍接口 13的導絲管15,使焊絲壓在套管18的凹槽內(nèi)并可靠接觸，打開電源，電源電路為編碼器提 供12V電壓，為信號處理電路、顯示電路、通信電路提供電壓；信號處理電路中的單片機進 行系統(tǒng)初始化：將單片機內(nèi)部相關寄存器及引腳設置為初始狀態(tài)；定時器初始化；主要是 裝入定時器初始值，用于確定定時時間t ;計數(shù)器初始化；將計數(shù)器的相關寄存器清空，準 備開始計數(shù)；當焊接過程開始后，套管18在焊絲的帶動下轉動，從而帶動編碼器12的軸轉 動，此時編碼器12會輸出一系列電脈沖信號，該些脈沖信號通過導線傳輸?shù)絾纹瑱C的計數(shù) 器，單片機中的計數(shù)器模塊開始對脈沖個數(shù)進行計數(shù)，同時啟動定時器模塊開始定時t時 間；定時結束后程序讀取該段時間內(nèi)的脈沖個數(shù)n，測量出套管18凹槽直徑D，編碼器每轉 一圈輸出的脈沖數(shù)為m，通過W下公式可計算出送絲速度V， 「 1 N冗D
[0040] V =- ml
[0041] 程序將送絲速度V轉換為相應的數(shù)碼，送到單片機P0端口，控制顯示電路中的 S位數(shù)碼管顯示V的數(shù)值，即送絲速度；程序依據(jù)MODBUS串口通信協(xié)議將送絲速度V轉 換為標準數(shù)據(jù)帖，送到單片機的串口發(fā)送寄存器中，再由單片機的發(fā)送到通信電路中的 MAX32332的引腳T1IN，再通過MAX32332的T10UT腳發(fā)送給外部設備（如計算機，示波器 等）。W上過程結束后定時器再次定時t，計數(shù)器清零，開始下一次送絲速度的計算、顯示及 發(fā)送，該過程循環(huán)進行，直到斷電。
【權利要求】
1. 一種烙化極氣體保護焊送絲速度測量裝置，其特征是包括機械測量頭和電路結構， 所述電路結構包括信號處理電路、顯示電路、通信電路、電源電路和編碼器，所述編碼器將 信號傳輸給信號處理電路，信號處理電路將信號分別輸出到通信電路和顯示電路，電源電 路為各部分提供電源電壓； 所述機械測量頭與電路結構之間通過軟導線與信號處理電路相連； 所述機械測量頭包括送絲機接口機構、焊槍接口機構、支撐機構、編碼器機構；所述送 絲機接口機構、焊槍接口機構之間固定在支撐機構上，編碼器機構固定在設在支撐機構上 的編碼器支架（9)上； 所述送絲機接口機構上包括送絲管螺帽（1)、送絲管（2)、緊固螺母（3)、氣管接頭 (22)、焊槍開關接頭（21)、送絲機接口（20); 所述焊槍接口機構包括焊槍接口（13)和導絲管（15); 所述支撐機構包括支架（11)支撐桿（4)、支撐螺母巧）、編碼器支架巧）、第一螺母 化）、墊片（7)、螺絲巧）、螺釘（10)、第二螺母（19);所述支架（11)為金屬板材彎成的倒U 形，底部為開口，支架（11)的左下部、右下部分別開有圓孔，送絲機接口（20)穿過左側的圓 孔與第二螺母（19)固接，焊槍接口（13)穿過右側圓孔與導絲管（15)相接，送絲管（2)和 導絲管（15)的軸線在同一條直線上；所述支架（11)的從頂部向下的1/4至1/3高的左右 中間位置處設置有平行于軸線的支撐桿（4)，支撐桿（4)用支撐螺母巧）固定在支架（11) 上；支架（11)的上左部開孔，并用第一螺母化）、墊片（7)、螺絲巧）固定編碼器支架巧）， 所述編碼器支架巧）的形狀為金屬板材彎成的倒L形，L形的豎直壁位于外側，L形的水平 部分位于頂部，編碼器支架巧）的L形的豎直壁下部用螺釘（10)固定編碼器（12)，所述編 碼器（12)的軸上裝有套管（18)，套管（18)位于送絲管（2)和導絲管（15)的軸線的上方并 與軸線相切； 所述導氣管（14)的左端連接到送絲機接口（20)，導氣管（14)的右端連接到焊槍接口 (13)，焊槍開關導線插頭（16)、焊槍開關導線插座（17)分別連接送絲機接口（20)和焊槍接 口（13)上的焊槍插頭和插座； 所述送絲管（2)、導絲管（15)是空屯、管，套管（18)軸向中間沿周向開有一個凹槽，其深 度為0. 5mm，寬度為1. 5mm，凹槽底部切線與送絲管（2)、導絲管（15)中屯、軸線處于同一直線 上。2. 如權利要求1所述的烙化極氣體保護焊送絲速度測量裝置，其特征是， 所述套管（18)通過過盈配合套在編碼器（12)的軸上。3. 如權利要求1所述的烙化極氣體保護焊送絲速度測量裝置，其特征是， 所述信號處理電路的核屯、采用ATMEL89S52單片機，通信電路的核屯、采用RS232專用通 信巧片MAX3232,顯示電路采用S位數(shù)碼管顯示器。
【文檔編號】B23K9-133GK204287221SQ201420744004
【發(fā)明者】汪殿龍, 張志洋, 梁志敏, 劉淑琦, 陳彥朝 [申請人]河北科技大學