弧压感应自动焊接机头装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种弧压感应自动焊接机头装置，包括焊接机头和控制模块；所述控制模块包括电源控制模块和电机调速模块；所述电源控制模块包括辅助电源模块、弧压电源模块和电源切换单元；当焊接机头处于待机状态时，采用辅助电源模块为其供电；当焊接机头开始工作时，切断辅助电源模块并采用弧压电源模块为其供电；所述辅助电源模块与弧压电源模块之间的切换通过所述电源切换单元进行切换；所述电机调速模块实时采集焊接机头的状态信息，从而调节焊接机头的送丝速度或焊丝熔化速度。本发明提出的弧压感应自动焊接机头装置，适应性强且操作简单。
【专利说明】弧压感应自动焊接机头装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及焊接控制【技术领域】，特别是指一种弧压感应自动焊接机头装置。
【背景技术】
[0002]随着焊接技术的发展，在当今的工业生产已经成为非常重要的金属加工手段。尤其在造船、港口机械、压力容器、油气管线、金属结构厂房、电力建设等行业显得更加重要，焊接效率、焊接质量、焊接安全作业的要求也越来越高。随着人力资源成本逐年攀升，传统金属加工制造行业面临必须加快自动生产模式改造。
[0003]国内外关于自动焊接机头控制技术基本采用等速或者变速调节方式，分别匹配恒压平特性焊接电源(CV)或恒流下降特性焊接电源，同时焊接机头的工作电源必须额外单独，延长电缆长度受到供电回路电压降限制，大作业面、长距离焊接场景适应性差；此外存在焊接材料或焊丝直径适应性差，操作控制难度大。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的目的在于提出一种弧压感应自动焊接机头装置，适应性强且操作简单。
[0005]基于上述目的本发明提供的一种弧压感应自动焊接机头装置，包括焊接机头和控制丰旲块;
[0006]所述控制模块包括电源控制模块和电机调速模块；
[0007]所述电源控制模块包括辅助电源模块、弧压电源模块和电源切换单元；当焊接机头处于待机状态时，采用辅助电源模块为其供电；当焊接机头开始工作时，切断辅助电源模块并采用弧压电源模块为其供电；所述辅助电源模块与弧压电源模块之间的切换通过所述电源切换单元进行切换；
[0008]所述电机调速模块实时采集焊接机头的状态信息，从而调节焊接机头的送丝速度或焊丝熔化速度。
[0009]在一些实施方式中，所述焊接机头包括用于控制焊接机头的送丝速度或焊丝熔化速度的印刷电机；所述控制模块还包括最小化控制系统和电机换向单元；所述电机换向单元包括换向控制单元和换向执行单元；
[0010]电机调速模块的输出信号作为换向执行单兀输入信号，换向执行单兀受控于换向控制单元将输入信号经第一线圈开关按特定相序输出实现电机换向功能。
[0011]在一些实施方式中，所述电机调速模块包括电机调速控制电路、PWM控制电路和电机调速功率变换单元；
[0012]所述电机调速控制电路将印刷电机的反馈信号与焊丝熔化速度的设定信号通过差分放大器输出速度误差量到所述PWM控制电路；
[0013]所述PWM控制电路将所述速度误差量转换为PWM信号输入到所述电机调速功率变换单元从而调节印刷电机的送丝速度或焊丝熔化速度。[0014]在一些实施方式中，所述电机调速功率变换单元包括脉冲驱动电路、电机工作导通时间电路和电机能耗刹车制动电路。
[0015]在一些实施方式中，所述电机换向单元还包括与所述换向执行单元相连的换向保护网络；换向保护网络用于第一线圈开关触点换向时吸收浪涌尖峰电压和切换期间续流避免触点拉弧损坏。
[0016]在一些实施方式中，所述电源切换单元包括第二线圈开关，通过第二线圈开关中第二线圈的吸合和断开从而控制第二线圈开关中第二开关的切换，从而实现辅助电源模块与弧压电源模块之间的切换。
[0017]在一些实施方式中，所述焊接机头还包括齿轮减速箱、四轮送丝总成；所述印刷电机连接所述齿轮减速箱，所述齿轮减速箱连接所述四轮送丝总成，从而保证稳定送丝。
[0018]在一些实施方式中，所述焊接机头还包括焊剂斗、出料管、焊枪杆和集成在焊接机头下方的导电装置；所述导电装置包括导电杆、导电嘴、出料套、导电板、焊剂漏斗；
[0019]所述焊剂斗通过出料管连接所述焊剂漏斗；所述焊枪杆连接所述导电杆，所述导电嘴通过导电嘴座设置在导电杆端部，所述导电板设置在导电杆上部，所述出料套设置在所述导电嘴端部；所述出料管与焊剂漏斗的连接处采用可拆卸式连接。
[0020]从上面所述可以看出，本发明提供的弧压感应自动焊接机头装置，实现电弧状态精确采样，准确控制焊丝熔化和焊丝送进状态，保证焊丝熔化和焊丝送进速度相等，同时不受焊接材料变化、焊丝直径变化、焊丝干伸长变化、焊接保护气体变化等外部焊接条件变化而变化；此外，所述弧压感应自动焊接机头装置工作电压为电弧电压，无须额外提供单独电源，降低了控制系统电源功耗、提高了焊接电缆长度适应能力，降低了操作难度、提高了焊接质量。
[0021]进一步的，通过将电源控制模块设置为辅助电源结合电弧电压作为系统的工作电压，焊接过程未开始之前由辅助电源提供系统工作电源可以完成焊接机头显示及上下送丝等功能完成焊接前焊丝端头位置调整和焊接状态检测，当焊接过程开始通过相关电路自动切换工作电压为电弧电压；从而实现了双电源工作及双电源无缝自动切换。
[0022]较佳的，电机调速模块采用PWM控制技术调整印刷电机输入电枢电压从而改变送丝速度，满足焊接过程稳定要求；同时，实时采集电弧电压和电弧状态，调节印刷电机转速的变化从而改变送丝速度或焊丝熔化速度而调整电弧弧长在正常工作范围，实现等弧长、等熔深焊接过程。
[0023]进一步的，基于PIC16F716单片机的控制模块包括硬件系统和嵌入软件系统，实现点动送丝、点动抽丝、焊接启动、焊接停止等过程控制，同时实现自动短路回抽冷引弧或非短路慢送丝热引弧自动识别，实现焊接过程结束时返烧回抽消球等，此外还会完成焊接电源启动停止和焊接参数自动设定，匹配自动气体保护焊接时还具备控制气体等功能。
[0024]较佳的，本发明所提供的弧压感应自动焊接机头装置，所采用的的印刷电机为印刷绕组电机，此外印刷绕组电机模块还包括齿轮减速箱和四轮送丝总成，满足Φ 1.6-6.0实芯金属焊丝或者药芯焊丝的使用，送丝速度范围0.2m/min-6.0m/min。本发明实施例中的送丝机构力矩要求200匪，因此印刷电机的功率增加至110W-150W，齿轮减速箱的减速机构由单级减速变成了多级减速。进一步的，还改进了集成在焊接机头下方的导电装置，使得所述弧压感应自动焊接机头装置适用于自动熔化极埋弧焊或自动气体保护焊(该功能切换只需将焊剂输送部分更换成保护气体输送装置即可，也可以将二者集成在一起实现两种功能兼容)。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本发明提供的弧压感应自动焊接机头装置实施例的结构模块示意图；
[0026]图2为本发明提供的弧压感应自动焊接机头装置实施例中控制模块的电路结构示意图；
[0027]图3为本发明提供的弧压感应自动焊接机头装置实施例中电源控制模块的结构丰旲块不意图；
[0028]图4为本发明提供的弧压感应自动焊接机头装置实施例中电机调速模块中的电机调速控制电路的电路结构不意图；
[0029]图5为本发明提供的弧压感应自动焊接机头装置实施例中电机调速模块中的电机调速功率变换单元的电路结构示意图；
[0030]图6为本发明提供的弧压感应自动焊接机头装置实施例所应用的弧压感应自动焊接小车的行走驱动控制系统的电路结构示意图；
[0031]图7为本发明提供的弧压感应自动焊接机头装置实施例所应用的弧压感应自动焊接小车的行走速度条件运算单元的电路结构示意图；
[0032]图8为本发明提供的弧压感应自动焊接机头装置实施例所应用的弧压感应自动焊接小车的行走电机调速主回路的电路结构示意图；
[0033]图9为本发明提供的弧压感应自动焊接机头装置实施例中焊接机头的结构示意图；
[0034]图10为本发明提供的弧压感应自动焊接机头装置实施例中焊接机头的送丝部分的结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
[0036]需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一” “第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
[0037]参照附图1，为本发明提供的弧压感应自动焊接机头装置实施例的结构模块示意图。
[0038]所述弧压感应自动焊接机头装置，包括焊接机头100和控制模块200 ；
[0039]所述控制模块200包括电源控制模块206和电机调速模块201 ；
[0040]所述电源控制模块206包括辅助电源模块、弧压电源模块和电源切换单元(参照附图3);当焊接机头100处于待机状态时，采用辅助电源模块为其供电；当焊接机头100开始工作时，切断辅助电源模块并采用弧压电源模块为其供电；所述辅助电源模块与弧压电源模块之间的切换通过所述电源切换单元进行切换；
[0041]所述电机调速模块201实时采集焊接机头100的状态信息，从而调节焊接机头100的送丝速度或焊丝熔化速度。
[0042]参照附图2，为本发明提供的弧压感应自动焊接机头装置实施例中控制模块的电路结构不意图。
[0043]进一步的，结合附图1，所述焊接机头100包括用于控制焊接机头100的送丝速度或焊丝熔化速度的印刷电机102 ;所述控制模块200还包括最小化控制系统203和电机换向单元202 ;所述电机换向单元202包括换向控制单元和换向执行单元；
[0044]电机调速模块201的输出信号作为换向执行单兀输入信号,换向执行单兀受控于换向控制单元将输入信号经第一线圈开关Kl按特定相序输出实现电机换向功能。
[0045]可选的，所述电机换向单元202还包括与所述换向执行单元相连的换向保护网络；换向保护网络用于第一线圈开关Ki的触点换向时吸收浪涌尖峰电压和切换期间续流避免触点拉弧损坏。
[0046]进一步的，结合附图1和附图2，所述控制模块还包括远程通讯模块204、电源小车启动单元205、送丝机启动单元207和操作界面208。
[0047]所述最小化控制系统203包括单片机(型号为PIC16F716)N1、由电阻R10、电容C3和电容C6构成的上电复位电路、由晶体振荡器Gl、电容C16和电容C17构成的时钟电路。
[0048]所述电机换向单元202包括换向控制单元、换向执行单元和换向保护单元；电机调速模块201的输出信号作为所述换向执行单元的输入信号，所述换向执行单元受控于所述换向控制单元将输入信号经过第一线圈开关Kl按特定相序输出实现电机换向功能。具体地，当单片机NI输出电机旋转方向信号为I时，信号经过电阻R13、电容C11，将三极管VT3开通,第一线圈开关Kl的第一线圈吸合,第一线圈开关Kl的触点3和触点5以及第一线圈开关Kl的触点4和触点6分别接通，从而完成印刷电机正向旋转；当单片机NI输出电机旋转方向信号为O时，信号经过电阻R13、电容C11，将三极管VT3关闭，第一线圈开关Kl的第一线圈断开，第一线圈开关Kl的触点I和触点5以及第一线圈开关Kl的触点2和触点6分别接通，从而完成印刷电机反向旋转；所述换向保护网络用于第一线圈开关Kl的触点在换向时吸收浪涌尖峰电压和第一线圈开关Kl的触点在切换期间续流避免触点拉弧损坏。
[0049]所述远程通讯模块204 (其在附图2中的附图标记为Ml)采用电力载波专用模块组成。所述电源小车启动单元205控制弧压感应自动焊接机头装置实施例所应用的弧压感应自动焊接小车启动和系统电源启动。所述操作界面208包括启动、停止、送丝、抽丝以及各种焊接参数设定(起弧电流、起弧时间、收弧电流、收弧时间、焊接电流等)。所述送丝机启动单元207在焊接系统完成启动后按时序要求给出送丝机启动开关信号；所述送丝机启动单元207中由电阻R3、电容C15、三极管VT1、和第三线圈开关K3构成控制，当启动信号或者送丝、抽丝信号有效时，单片机NI输出高信号(FEEDER-0N)，三极管VTl导通，第三线圈开关K3的第三线圈吸合，第三线圈开关K3的触点18和触点20以及第三线圈开关K3的触点23和触点21分别闭合接通，这两组触点分别用于印刷电机(也为送丝电机)启动和双电机(印刷电机和小车的行走电机)驱动系统启动控制备用。
[0050]参照附图3，为本发明提供的弧压感应自动焊接机头装置实施例中电源控制模块的结构模块示意图。
[0051]较佳的，结合附图1和附图2，所述辅助电源模块及电源切换单元提供焊接设备(包括焊接机头及弧压感应自动焊接小车)未启动之前控制系统(包括控制模块200)必须使用的电源，并且在电源启动完成后自动切断辅助电源模块提供的辅助电源。进一步的，所述电源切换单元包括第二线圈开关K2，通过第二线圈开关K2中第二线圈的吸合和断开从而控制第二线圈开关K2中第二开关的切换，从而实现辅助电源模块与弧压电源模块之间的切换。
[0052]进一步的，辅助电源模块提供的辅助电源为AC17.5V交流电或DC24V直流电，经过整流桥VCl整流后，其中一路提供给D⑶C变换单元进行电源波形规范化处理提供后级控制电源使用，另一路提供给电源切换单元并受控于单片机NI的电源启动信号的控制，从而决定是否输出给印刷电机(亦即送丝电机)和行走电机(弧压感应自动焊接小车的行走电机)驱动电路使用；具体地，当电源未启动之前，第二线圈开关K2的第二线圈吸合，第二线圈开关K2的触点11和触点13以及第二线圈开关K2的触点10和触点14分别闭合接通，辅助电源正常输出提供给印刷电机(亦即送丝电机)和行走电机(弧压感应自动焊接小车的行走电机)驱动电路使用，当电源启动后，第二线圈开关K2的第二线圈断开，第二线圈开关K2的触点11和触点13以及第二线圈开关K2的触点10和触点14分别断开，辅助电源被切断，印刷电机(亦即送丝电机)和行走电机(弧压感应自动焊接小车的行走电机)驱动电路电源转由电弧电压提供。
[0053]参照附图4和附图5，分别为本发明提供的弧压感应自动焊接机头装置实施例中电机调速模块中的电机调速控制电路的电路结构示意图和电机调速模块中的电机调速功率变换单元的电路结构示意图。
[0054]较佳的，结合附图1和附图2，所述电机调速模块201包括电机调速控制电路、PWM控制电路和电机调速功率变换单元；
[0055]所述电机调速控制电路将印刷电机的反馈信号与焊丝熔化速度的设定信号通过差分放大器输出速度误差量到所述PWM控制电路；
[0056]所述PWM控制电路将所述速度误差量转换为PWM信号输入到所述电机调速功率变换单元从而调节印刷电机的送丝速度或焊丝熔化速度。
[0057]参照附图4并结合附图1和附图2，图中反馈信号由印刷电机转速信号(送丝速度信号)模块提供，图中设定信号由焊接小车的操作面板将熔化速度传感隔离单元输出电压信号经过分压提供；反馈信号经过由二极管CR13、电阻R2、电容Cl组成的嵌位消噪电路并传递给电阻R5和电阻R4进行信号分压，分压信号经运算放大器N3D、电阻R7、电容C2、电阻R6构成PI调节电路进行比例积分运算，满足信号动态响应要求，PI输出结果经由电阻R8、电容C4构成RC电路整形传递给差分放大器；设定信号经二极管CR18嵌位电路并经过运算放大器N3B7、电阻R12、电阻R9和电阻Rll构成比例运算电路进行信号比率规范，规范后的信号传递给差分放大器。
[0058]差分放大器输出的速度误差量Λ V提供给PWM控制电路影响输出脉宽占空比D，输出脉宽控制功率模块导通占空比，Um=U*D，U为电弧电压，D为输出占空比，Um为电机工作电压，Um的高低影响电机转速,从而决定送丝速度的快慢。
[0059]较佳的，参照附图5并结合附图1和附图2，所述电机调速功率变换单元包括脉冲驱动电路、电机工作导通时间电路和电机能耗刹车制动电路。
[0060]具体地，D⑶C电源模块M2为D⑶C隔离单元，为驱动脉冲隔离单元N2提供隔离电源；图中ECDC电源模块M2、电容C5、电阻R18、电容C8和驱动脉冲隔离单元N2构成脉冲驱动电路，PWM信号来自上述PWM控制电路；二极管CR7、电阻R16、电阻R17和二极管CR5决定场效应晶体管Ql的开通、关断速度，场效应晶体管Ql用于控制印刷电机工作导通时间(决定印刷电机转速)；电阻R14、场效应晶体管Q2、电容C7、二极管CR9和电阻R19构成电机能耗刹车制动电路，防止电机停止转动时机械惯性导致粘丝。二极管CR3为电机续流单元，完成印刷电机在没有脉冲电压通过时进行续流。
[0061]参照附图6，为本发明提供的弧压感应自动焊接机头装置实施例所应用的弧压感应自动焊接小车的行走驱动控制系统的电路结构示意图。
[0062]本发明提供的弧压感应自动焊接机头装置实施例其主要应用环境之一为弧压感应自动焊接小车；所述焊接小车的焊接核心结构为所述弧压感应自动焊接机头装置，此外，其还包括用于推进弧压感应自动焊接机头装置行走的小车行走机构。
[0063]所述利用电弧电压为工作电压的焊接小车驱动控制系统包括脉冲发生单元、宽范围DCDC、PI模块、行走速度设定、行走速度反馈、电机(行走电机)调速主回路、启动信号监控单元、电机(行走电机)过流保护单元、PWM驱动隔离单元；其中脉冲发生单元包括PWM调制器、时基电路、阻抗补偿等电路。
[0064]参照附图7，为本发明提供的弧压感应自动焊接机头装置实施例所应用的弧压感应自动焊接小车的行走速度条件运算单元的电路结构示意图。
[0065]所述行走速度调节运算单元由行走速度设定单元、行走速度反馈单元、PI调节模块组成。
[0066]所述行走速度设定单元由可调电阻RP1、电容C26、二极管CR8、电阻R25和电阻R26组成，其工作原理是可调电阻RPl分压信号经电容C26消噪后经嵌位二极管CR8防止设定信号或干扰信号超过VCC导致PI调节模块损坏，电阻R25和电阻R26分压用于修正运算比例保证设定信号和反馈信号1:1的关系；PI调节模块由运算放大器N1A、电阻R28和电容C27组成，依据不同调整动态和比例放大倍数要求可以调整R28*C27的组合时间常数来保证。当设定信号超过反馈信号时，表明行走速度偏慢，PI调节模块调节误差量输出为高，此信号要求PWM调制器输出脉宽变宽，行走电机电枢电压变高，行走电机转速变快，行走速度变快；当反馈信号超过设定信号时，表明行走速度偏快，PI调节模块调节误差量输出为低，此信号要求PWM调制器输出脉宽变窄，行走电机电枢电压变低，行走电机转速变慢，行走速度变慢。
[0067]参照附图8，为本发明提供的弧压感应自动焊接机头装置实施例所应用的弧压感应自动焊接小车的行走电机调速主回路的电路结构示意图。
[0068]所述行走电机调速主回路包括电弧电压极性自适应电路、储能单元、驱动脉冲开关速度控制电路、电机调速功率放大电路、续流电路。
[0069]所述电弧电压极性自适应电路通过整流桥VC2实现，无论输入信号是直流正接(DCSP )还是直流反接(DCRP )始终能够保证输出信号相序正确，从而实现自动识别和自适应电弧电压极性；所述电机调速模块201可通过此电路实时采集电弧电压，从而调节所述印刷电机的转速。
[0070]所述储能单元由电阻C19和压敏电阻RVl组成实现电弧电压滤波储能的作用，保证焊接过程瞬间短路，控制电路正常工作；脉冲开关速度电路由电阻R22、二极管CR4、电阻R20和二极管CR3组成，实现慢开快关降低场效应晶体管Q3的开关瞬耗；功率放大电路由场效应晶体管Ql组成，当输入脉冲信号为高时，场效应晶体管Ql导通，电弧电压允许通过，马达旋转，电枢电压上升，当输入脉冲信号为低时，场效应晶体管Ql截止，电弧电压不允许通过，马达依赖二极管CR6续流继续旋转，电枢电压下降；续流电路由二极管CR6组成，实现行走电机在脉冲电压休止期间提供行走电机寄生电感续流通路。
[0071]参照附图9，为本发明提供的弧压感应自动焊接机头装置实施例中焊接机头的结构示意图。
[0072]所述焊接机头100包括印刷电机102、齿轮减速箱103、四轮送丝总成104 ;所述印刷电机102连接所述齿轮减速箱103，所述齿轮减速箱103连接所述四轮送丝总成104，从
而保证稳定送丝。
[0073]进一步的，所述焊接机头100还包括焊剂斗107、出料管113、焊枪杆301和集成在焊接机头下方的导电装置；所述导电装置包括导电杆303、导电嘴座305、导电嘴306、出料套307、导电板302、焊剂漏斗304。进一步，参照附图10，为本发明提供的弧压感应自动焊接机头装置实施例中焊接机头的送丝部分的结构示意图；所述送丝部分包括齿轮116、圆柱销117、送丝轮118、齿轮罩119、送丝轮轴120、托架121、防护板122、含油垫圈123、含油轴承124和125、滚花螺钉126。
[0074]所述焊剂斗107通过出料管113连接所述焊剂漏斗304 ;所述焊枪杆301连接所述导电杆303,所述导电嘴306通过导电嘴座305设置在导电杆303端部,所述导电板302设置在导电杆303上部，所述出料套307设置在所述导电嘴306端部；所述出料管113与焊剂漏斗304的连接处采用可拆卸式连接，只需在出料管113与焊剂漏斗304的可拆卸式连接部位将焊剂输送部分更换成保护气体输送装置即可实现自动熔化极埋弧焊与自动气体保护焊之间的功能切换，使得所述焊接机头可以适应自动熔化极埋弧焊或自动气体保护焊；当然，也可以将二者集成在一起实现两种功能兼容。
[0075]所述导电板302连接所述控制模块200，并接收控制模块200发出的导电信号，从而控制熔焊速度；此外，所述电弧电压的采样也从所述导电板302处采集。
[0076]此外，所述焊接机头还包括设置在四轮送丝总成104附近的校直轮109，设置在送丝装置一侧的送丝托架总成110以及压力调节手柄112，设置在送丝装置上方的送丝入口嘴106，以及设置在导电杆303 —侧的指针114。
[0077]从上面所述可以看出，本发明所提供的弧压感应自动焊接机头装置，通过将电源控制模块设置为辅助电源结合电弧电压作为系统的工作电压，焊接过程未开始之前由辅助电源提供系统工作电源可以完成焊接机头显示及上下送丝等功能完成焊接前焊丝端头位置调整和焊接状态检测，当焊接过程开始通过相关电路自动切换工作电压为电弧电压；从而实现了双电源工作及双电源无缝自动切换。
[0078]进一步的，电机调速模块采用PWM控制技术调整印刷电机输入电枢电压从而改变送丝速度，满足焊接过程稳定要求；同时，实时采集电弧电压和电弧状态，调节印刷电机转速的变化从而改变送丝速度或焊丝熔化速度而调整电弧弧长在正常工作范围，实现等弧长、等熔深焊接过程。
[0079]较佳的，基于PIC16F716单片机的控制模块包括硬件系统和嵌入软件系统，实现点动送丝、点动抽丝、焊接启动、焊接停止等过程控制，同时实现自动短路回抽冷引弧或非短路慢送丝热引弧自动识别，实现焊接过程结束时返烧回抽消球等，此外还会完成焊接电源启动停止和焊接参数自动设定，匹配自动气体保护焊接时还具备控制气体等功能。
[0080]本发明所提供的弧压感应自动焊接机头装置，所采用的的印刷电机为印刷绕组电机，此外印刷绕组电机模块还包括齿轮减速箱和四轮送丝总成，满足Φ 1.6-6.0实芯金属焊丝或者药芯焊丝的使用，送丝速度范围0.2m/min-6.0m/min。本发明实施例中的送丝机构力矩要求200匪，因此印刷电机的功率增加至110W-150W，齿轮减速箱的减速机构由单级减速变成了多级减速。进一步的，还改进了集成在焊接机头下方的导电装置，使得所述弧压感应自动焊接机头装置适用于自动熔化极埋弧焊或自动气体保护焊(该功能切换只需将焊剂输送部分更换成保护气体输送装置即可，也可以将二者集成在一起实现两种功能兼容)。
[0081]所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种弧压感应自动焊接机头装置，其特征在于，包括焊接机头和控制模块； 所述控制模块包括电源控制模块和电机调速模块； 所述电源控制模块包括辅助电源模块、弧压电源模块和电源切换单元；当焊接机头处于待机状态时，采用辅助电源模块为其供电；当焊接机头开始工作时，切断辅助电源模块并采用弧压电源模块为其供电；所述辅助电源模块与弧压电源模块之间的切换通过所述电源切换单元进行切换； 所述电机调速模块实时采集焊接机头的状态信息，从而调节焊接机头的送丝速度或焊丝熔化速度。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述焊接机头包括用于控制焊接机头的送丝速度或焊丝熔化速度的印刷电机；所述控制模块还包括最小化控制系统和电机换向单元；所述电机换向单元包括换向控制单元和换向执行单元； 电机调速模块的输出信号作为换向执行单元输入信号，换向执行单元受控于换向控制单元将输入信号经第一线圈开关按特定相序输出实现电机换向功能。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电机调速模块包括电机调速控制电路、PWM控制电路和电机调速功率变换单元； 所述电机调速控制电路将印刷电机的反馈信号与焊丝熔化速度的设定信号通过差分放大器输出速度误差量到所述PWM控制电路； 所述PWM控制电路将所述速度误差量转换为PWM信号输入到所述电机调速功率变换单元从而调节印刷电机的送丝速度或焊丝熔化速度。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述电机调速功率变换单元包括脉冲驱动电路、电机工作导通时间电路和电机能耗刹车制动电路。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电机换向单元还包括与所述换向执行单元相连的换向保护网络；换向保护网络用于第一线圈开关触点换向时吸收浪涌尖峰电压和切换期间续流避免触点拉弧损坏。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源切换单元包括第二线圈开关，通过第二线圈开关中第二线圈的吸合和断开从而控制第二线圈开关中第二开关的切换，从而实现辅助电源模块与弧压电源模块之间的切换。
7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述焊接机头还包括齿轮减速箱、四轮送丝总成；所述印刷电机连接所述齿轮减速箱，所述齿轮减速箱连接所述四轮送丝总成，从而保证稳定送丝。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述焊接机头还包括焊剂斗、出料管、焊枪杆和集成在焊接机头下方的导电装置；所述导电装置包括导电杆、导电嘴、出料套、导电板、焊剂漏斗； 所述焊剂斗通过出料管连接所述焊剂漏斗；所述焊枪杆连接所述导电杆，所述导电嘴通过导电嘴座设置在导电杆端部，所述导电板设置在导电杆上部，所述出料套设置在所述导电嘴端部；所述出料管与焊剂漏斗的连接处采用可拆卸式连接。
【文档编号】B23K9/26GK103801798SQ201410078813
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年3月5日 优先权日:2014年3月5日
【发明者】罗建坤 申请人:罗建坤