一种埋弧焊用送丝传感器结构及使用方法与流程

本发明属于传感器设计，特别涉及一种埋弧焊用送丝传感器结构及使用方法。

背景技术：

1、在焊接生产过程中，送丝速度直接影响焊接质量和焊接效率，但工厂往往无法实时采集和事后追溯焊接生产中的送丝量及送丝速度，难以掌握现场焊接质量的好坏。

2、现有技术中已有相关送丝传感器结构的设计，由五个部分构成：壳体、测量轮、按压轮、旋转编码器以及锥型进出口构成，其中测量轮与旋转编码器同轴，焊丝通过锥形进出口后被按压轮压紧在测量轮上，焊丝移动时带动测量轮转动，由旋转编码器将转动速度转换成信号输出，经芯片计算得出焊丝的线速度。

3、但针对埋弧焊焊丝的用量及送丝速度测定则存在新的问题：埋弧焊焊丝弯曲程度较高，自身硬度较高，焊丝运动过程中会和进出口之间产生较大的磨损，从而导致焊丝碎屑在壳体内积蓄，影响外观以及旋转编码器功能。此外相对于氩弧焊或者二保焊的焊丝较粗且不易弯曲，在送丝过程中容易损坏现有的送丝传感器。另外在测量焊丝用量时现有旋转编码器可能存在量程不足的情况，导致测量存在误差的问题。

技术实现思路

1、发明目的：针对上述背景技术中存在的问题，本发明提供了一种埋弧焊用送丝传感器结构及送丝方法，针对埋弧焊焊丝较硬，弯曲程度较高的问题，设计了埋弧焊用送丝传感器结构，解决了穿丝困难，难以压紧的问题，同时采用齿轮啮合方式增大量程，并通过镂空栅格设计实时排出因为焊丝摩擦产生的碎屑。

2、技术方案：一种埋弧焊用送丝传感器结构，包括盖板、从动齿轮、主动齿轮、弹簧、连杆、壳体、旋转编码器和导向轴；

3、所述盖板与壳体固定连接，壳体四周垂直于底板设有栅格状挡板，左右两侧挡板上开有进丝口和出丝口；所述盖板上开有导轨槽；所述旋转编码器安装于壳体底板外侧，主轴深入壳体内部；

4、旋转编码器主轴穿过连杆弯折处与从动齿轮转动连接，连杆上部通过导向轴连接主动齿轮，二者相对位置不变；所述主动齿轮两端为相同齿数齿轮，中部设有圆柱形槽口；连杆下部通过弹簧连接至壳体底部；所述弹簧工作时处于压紧状态。

5、进一步地，所述导向轴包括前段导轨头、中段固定部和后段旋紧部；主动齿轮套装于固定部外侧，后段旋紧部与连杆上侧通过螺纹连接固定，前段导轨头位于盖板上预设的导轨槽内用于主动齿轮限位。

6、进一步地，所述主动齿轮中部槽口包覆有防滑套，焊丝依次经由进丝口、主动齿轮中部槽口和出丝口伸出送丝传感器。

7、进一步地，焊丝穿过主动齿轮中部槽口后，通过焊丝自身弯曲力和弹簧张力平衡，使槽口与焊丝间紧密贴合，增大摩擦力；所述导向轴通过前段导轨头垂直运动与导轨槽内，保持与连杆垂直。

8、一种埋弧焊用送丝传感器结构的使用方法，将埋弧焊焊丝抽出并由壳体左侧送丝口送入，经由主动齿轮中部槽口后，由送丝口穿出；连杆在弹簧作用下上顶，并在焊丝自身压力作用下实现静止；导向杆在连杆带动下沿导轨槽运动至相应位置；焊接开始后，行进中的焊丝通过摩擦力带动主动齿轮转动，进而带动从动齿轮及连接的旋转编码器主轴转动；旋转编码器实时检测主动齿轮的角速度，并基于主动齿轮的外径计算出线速度，即送丝速度。

9、本发明采用的技术方案与现有技术方案相比，具有以下有益效果：

10、（1）本发明采用齿轮啮合的方式，取代现有技术中通用的测量轮设计，通过改变齿比可以有效解决旋转编码器量程不够的问题，此外本发明结合埋弧焊焊丝自身较硬，直径较大且弯曲程度较高的特点，槽口与两侧齿轮间更高的间距可以有效防止焊丝错位，且舍弃了现有传感器结构中复杂的穿丝机构，设计简便。

11、（2）本发明壳体部分采用镂空栅格设计，可以实时排出由于焊丝摩擦产生的碎屑，防止碎屑在传感器壳体内部堆积，阻碍传感器正常测量。

12、（3）本发明采用连杆机构固定主动齿轮与从动齿轮的相对位置，在保证齿轮啮合关系不变的情况下，根据焊丝的压力与弹簧张力的动平衡，使连杆带动主动齿轮在一定轨迹内运动并达到平衡，导向轴可以较好地将主动齿轮限位，在适应不同弯曲程度焊丝的同时确保压紧主动齿轮，提供主动齿轮转动所需摩擦力。

技术特征：

1.一种埋弧焊用送丝传感器结构，其特征在于，包括盖板、从动齿轮、主动齿轮、弹簧、连杆、壳体、旋转编码器和导向轴；

2.根据权利要求1所述的一种埋弧焊用送丝传感器结构，其特征在于，所述导向轴包括前段导轨头、中段固定部和后段旋紧部；主动齿轮套装于固定部外侧，后段旋紧部与连杆上侧通过螺纹连接固定，前段导轨头位于盖板上预设的导轨槽内用于主动齿轮限位。

3.根据权利要求1所述的一种埋弧焊用送丝传感器结构，其特征在于，所述主动齿轮中部槽口包覆有防滑套，焊丝依次经由进丝口、主动齿轮中部槽口和出丝口伸出送丝传感器。

4.根据权利要求3所述的一种埋弧焊用送丝传感器结构，其特征在于，焊丝穿过主动齿轮中部槽口后，通过焊丝自身弯曲力和弹簧张力平衡，使槽口与焊丝间紧密贴合，增大摩擦力；所述导向轴通过前段导轨头垂直运动与导轨槽内，保持与连杆垂直。

5.根据权利要求1所述的一种埋弧焊用送丝传感器结构，其特征在于，所述从动齿轮为圆柱齿轮。

6.一种采用权利要求1-5中任一项所述埋弧焊用送丝传感器结构的使用方法，其特征在于，将埋弧焊焊丝抽出并由壳体左侧送丝口送入，经由主动齿轮中部槽口后，由送丝口穿出；连杆在弹簧作用下上顶，并在焊丝自身压力作用下实现静止；导向杆在连杆带动下沿导轨槽运动至相应位置；焊接开始后，行进中的焊丝通过摩擦力带动主动齿轮转动，进而带动从动齿轮及连接的旋转编码器主轴转动；旋转编码器实时检测主动齿轮的角速度，并基于主动齿轮的外径计算出线速度，即送丝速度。

技术总结
本发明公开了一种埋弧焊用送丝传感器结构及使用方法，针对埋弧焊所用焊丝偏硬，采用现有送丝传感器结构会造成进丝、出丝不便，同时焊丝与进出口间的摩擦过大，导致焊丝碎屑在传感器内部堆积的问题，设计了一种埋弧焊焊丝专用的送丝传感器结构；此外本发明通过改变齿比可以有效解决旋转编码器量程不够的问题，槽口与两侧齿轮间更高的间距可以有效防止焊丝错位，且舍弃了现有传感器结构中复杂的穿丝机构，较为方便。

技术研发人员：吴侠儒,李波
受保护的技术使用者：苏芯物联技术（南京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14