丝线供给长度控制方法和丝线供给长度检测系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种用于控制丝线的供给长度的方法，其根据丝线的预定供给长度与检测到的实际供给长度的差值对驱动丝线供给的驱动器的驱动量进行闭环反馈控制，使得丝线的预定供给长度与传感器检测到的实际供给长度的差值为零或在允许的误差范围内，实现了丝线的长度的精确供给。而且，本发明的位移检测系统的结构非常简单，能够实现丝线的供给长度的精确检测。
【专利说明】丝线供给长度控制方法和丝线供给长度检测系统
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于控制丝线的供给长度的方法，尤其涉及一种用于控制焊丝的供给长度的方法。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，一般通过马达的驱动齿轮与焊丝表面的摩擦接合来推动焊丝向前供给。目前，对于焊丝的供给长度通常采用开环控制，例如，先根据焊丝的预定供给长度，计算出驱动焊丝供给的马达的旋转量，然后启动马达驱动焊丝供给，当马达运转到计算的旋转量时，停止马达，结束焊丝的供给，由于计算出的旋转量与焊丝的预定供给长度对应，从理论上讲，焊丝的实际供给长度应当等于预定供给长度。但是，在实际应用中，马达的驱动齿轮与焊丝表面之间经常出现打滑或者马达出现失速等意外情况，导致焊丝的实际供给长度并不等于预定供给长度，导致焊丝的供给长度不精确。
【发明内容】
[0003]本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。
[0004]本发明的一个目的在于提供一种能够精确地控制丝线的供给长度的方法。
[0005]本发明的另一个目的在于提供一种能够精确地检测丝线的实际供给长度的、结构非常简单的位移检测系统。
[0006]根据本发明的一个方面，提供一种用于控制丝线的供给长度的方法，所述丝线与驱动器的驱动轮摩擦接合，通过驱动器驱动驱动轮旋转来推动丝线向前移动，从而实现丝线的供给，所述方法包括如下步骤:
[0007]S10:提供位移传感器，所述位移传感器具有从动轮，所述从动轮与所述丝线摩擦接合，并且所述从动轮被配置成在驱动轮推动丝线向前供给时在丝线的拉拽下旋转，所述位移传感器能够检测从动轮的旋转圈数；
[0008]S20:启动驱动器使驱动轮旋转，以便推动丝线向前供给，同时丝线拉拽从动轮旋转；
[0009]S30:控制器根据从动轮的周长与位移传感器检测到的从动轮的旋转圈数的乘积获得丝线的实际供给长度；和
[0010]S40:根据丝线的预定供给长度与检测到的实际供给长度的差值对驱动器的驱动量进行闭环反馈控制，使得所述差值为零或在允许的误差范围内。
[0011]根据本发明的另一个方面，提供一种用于控制丝线的供给长度的方法，所述丝线与驱动器的驱动轮摩擦接合，通过驱动器驱动驱动轮旋转来推动丝线向前移动，从而实现丝线的供给，所述方法包括如下步骤:
[0012]S100:提供位移传感器，所述位移传感器具有从动轮，所述从动轮与所述丝线摩擦接合，并且所述从动轮被配置成在驱动轮推动丝线向前供给时在丝线的拉拽下旋转，所述位移传感器能够检测从动轮的旋转圈数；
[0013]S200:控制器根据丝线的预定供给长度计算驱动器的预定驱动置；
[0014]S300:启动驱动器使驱动轮旋转，以便推动丝线向前供给，同时丝线拉拽从动轮旋转；
[0015]S400:当驱动器运转到预定驱动量时，停止驱动器，并且控制器根据从动轮的周长与位移传感器检测到的从动轮的旋转圈数的乘积获得丝线的实际供给长度；和
[0016]S500:判断丝线的预定供给长度与检测到的实际供给长度的差值是否为零或在允许的误差范围内，如果判断结果为是，则丝线供给结束，如果判断结果为否，则再次启动驱动器并根据所述差值对驱动器的驱动量进行闭环反馈控制，直至所述差值为零或在允许的误差范围内。
[0017]根据本发明的一个实例性的实施例，所述丝线为作为焊接材料使用的焊丝。
[0018]根据本发明的另一个实例性的实施例，所述允许的误差范围在0至0.1mm，优选地，在0至0.05mm,更优选地,在0至0.01mm。
[0019]根据本发明的另一个实例性的实施例，所述驱动器为马达，所述驱动轮为同轴地安装在马达的输出轴上的驱动齿轮。
[0020]根据本发明的另一个实例性的实施例，所述位移传感器为旋转型光学或电学编码器，所述从动轮为同轴在安装在编码器的输入轴上的从动齿轮。
[0021]根据本发明的另一个实例性的实施例，所述马达的输出轴的轴线与所述编码器的输入轴的轴线平行；并且所述丝线的轴线与所述马达的输出轴的轴线和所述编码器的输入轴的轴线垂直。
[0022]根据本发明的另一个实例性的实施例，所述驱动器和所述位移传感器固定地安装在固定架的竖直侧壁上。
[0023]根据本发明的另一个实例性的实施例，在所述固定架的后端和前端分别安装有进丝管和送丝管，并且在所述后端和前端之间设置有走丝槽部件，所述丝线从所述进丝管进入，经过走丝槽部件，并从送丝管供给出去。
[0024]根据本发明的另一个实例性的实施例，所述丝线的至少一部分外表面从走丝槽部件的槽口中露出，并且所述驱动器的驱动轮的周面和所述位移传感器的从动轮的周面压靠在丝线的露出的表面上，以便与丝线摩擦接合。
[0025]根据本发明的另一个方面，提供一种用于检测丝线的供给长度的位移检测系统，包括:具有从动轮的位移传感器，所述从动轮与所述丝线摩擦接合，并且所述从动轮被配置成在供给丝线时通过丝线的拉拽而旋转，所述位移传感器能够检测从动轮的旋转圈数；和控制器，所述控制器根据从动轮的周长与位移传感器检测到的从动轮的旋转圈数的乘积获得丝线的实际供给长度。
[0026]根据本发明的一个实例性的实施例，所述位移传感器为旋转型光学或电学编码器，所述从动轮为同轴在安装在编码器的输入轴上的齿轮。
[0027]根据本发明的另一个实例性的实施例，所述控制器为PLC控制器、工控机或计算机。
[0028]根据本发明的另一个方面，还提供一种用于控制丝线的供给长度的方法，包括如下步骤:
[0029]检测丝线的实际供给长度；
[0030]根据丝线的预定供给长度与检测到的实际供给长度的差值对驱动丝线供给的驱动器的驱动量进行闭环反馈控制，使得所述差值为零或在允许的误差范围内。
[0031]与现有技术相比，本发明对丝线的供给长度进行闭环反馈控制，实现了丝线的长度的精确供给。而且，本发明的位移检测系统的结构非常简单，能够实现丝线的供给长度的精确检测。
[0032]通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1显示根据本发明的一个实例性的实施例的丝线供应系统的立体示意图。
【具体实施方式】
[0034]下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
[0035]图1显示根据本发明的一个实例性的实施例的丝线供应系统的立体示意图。
[0036]如图1所示，图示的丝线供应系统主要包括:引导丝线前进的引导机构110、120、130;驱动丝线前进的驱动器200;检测丝线实际供给长度的位移传感器300;固定前述各个部件的固定架100;和控制整个系统运转的控制器(未图示)。
[0037]如图1所示，引导丝线前进的引导机构主要包括进丝管110、送丝管120和走丝槽部件130。如图1所示，进丝管110和送丝管120分别安装在固定架100的后端和前端，走丝槽部件130设置在固定架100的后端和前端之间。这样，丝线(未图示)从进丝管110进入，经过走丝槽部件130，并从送丝管120供给出去。
[0038]请继续参见图1，在图示的实施例中，驱动丝线前进的驱动器200具有一个驱动轮210，该驱动轮210与丝线的表面摩擦接合，通过驱动器200驱动驱动轮210旋转来推动丝线向前移动，从而实现丝线的供给，
[0039]请继续参见图1，在图示的实施例中，检测丝线实际供给长度的位移传感器300具有从动轮310，从动轮310与丝线的表面摩擦接合，并且从动轮310被配置成在驱动轮210推动丝线向前供给时在丝线的拉拽下旋转，位移传感器300能够检测从动轮310的旋转圈数，并将检测到的旋转圈数转换成电信号发送到控制器，从而控制器能够根据从动轮310的旋转圈数和从动轮310的周长的乘积获得丝线的实际供给长度。
[0040]如图1所示，驱动器200和位移传感器300固定地安装在固定架100的竖直侧壁140 上。
[0041]在图1所示的实施例中，丝线的至少一部分外表面从走丝槽部件130的槽口中露出，并且驱动器200的驱动轮210的周面和位移传感器300的从动轮310的周面压靠在丝线的露出的表面上，以便与丝线摩擦接合。
[0042]在本发明的一个实例性的实施例中，驱动器200为马达，驱动轮210为同轴地安装在马达的输出轴上的驱动齿轮。
[0043]如图1所示，马达的输出轴的轴线与编码器的输入轴的轴线平行；并且丝线的轴线与马达的输出轴的轴线和编码器的输入轴的轴线垂直。
[0044]在本发明的一个实例性的实施例中，位移传感器300为旋转型光学或电学编码器，从动轮310为同轴在安装在编码器的输入轴上的从动齿轮。这样，位移传感器300能够检测从动轮310的旋转圈数，并将从动轮310的旋转圈数转换成电信号发送到控制器，然后控制器可以根据从动轮310的旋转圈数和从动轮310的周长的乘积获得丝线的实际供给长度。
[0045]在本发明的一个实例性的实施例中，控制器可以为PLC控制器、工控机或计算机。
[0046]下面将详细说明用于精确地丝线的供给长度的各种闭环控制方法。
[0047]在本发明的一个实例性的实施例中，提供一种用于控制丝线的供给长度的方法，包括如下步骤:
[0048]S10:提供前述位移传感器300;
[0049]S20:启动驱动器200使驱动轮210旋转，以便推动丝线向前供给，同时丝线拉拽从动轮310旋转；
[0050]S30:控制器根据从动轮310的周长与位移传感器300检测到的从动轮310的旋转圈数的乘积获得丝线的实际供给长度；和
[0051]S40:根据丝线的预定供给长度与检测到的实际供给长度的差值对驱动器200的驱动量进行闭环反馈控制，使得差值为零或在允许的误差范围内。
[0052]在本发明的另一个实例性的实施例中，提供了另一种用于控制丝线的供给长度的方法，包括如下步骤:
[0053]S100:提供前述位移传感器300;
[0054]S200:控制器根据丝线的预定供给长度计算驱动器200的预定驱动量；
[0055]S300:启动驱动器200使驱动轮210旋转，以便推动丝线向前供给，同时丝线拉拽从动轮310旋转；
[0056]S400:当驱动器200运转到预定驱动量时，停止驱动器200，并且控制器根据从动轮310的周长与位移传感器300检测到的从动轮310的旋转圈数的乘积获得丝线的实际供给长度；和
[0057]S500:判断丝线的预定供给长度与检测到的实际供给长度的差值是否为零或在允许的误差范围内，如果判断结果为是，则丝线供给结束，如果判断结果为否，则再次启动驱动器200并根据丝线的预定供给长度与检测到的实际供给长度的差值对驱动器200的驱动量进行闭环反馈控制，直至差值为零或在允许的误差范围内。
[0058]在本发明的一个实施例中，丝线可以为作为焊接材料使用的焊丝，例如，常见的金属焊丝或合金焊丝，如，锡焊丝、锡钎焊丝、铝钎焊丝等。
[0059]在本发明的一个实例性的实施例中，焊丝的供给长度所允许的误差范围在0至0，1mm。优选地,在0至0.05mm的范围以内，更优选地,在0至0.01mm的范围以内。
[0060]虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。
[0061]虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。
[0062] 应注意，措词“包括”不排除其它元件或步骤，措词“一”或“一个”不排除多个。另夕卜，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本发明的范围。
【权利要求】
1.一种用于控制丝线的供给长度的方法，所述丝线与驱动器(200)的驱动轮(210)摩擦接合，通过驱动器(200)驱动驱动轮(210)旋转来推动丝线向前移动，从而实现丝线的供给， 其特征在于，所述方法包括如下步骤: S10:提供位移传感器(300)，所述位移传感器(300)具有从动轮(310)，所述从动轮(310)与所述丝线摩擦接合，并且所述从动轮(310)被配置成在驱动轮(210)推动丝线向前供给时在丝线的拉拽下旋转，所述位移传感器(300)能够检测从动轮(310)的旋转圈数； S20:启动驱动器(200)使驱动轮(210)旋转，以便推动丝线向前供给，同时丝线拉拽从动轮(310)旋转； S30:控制器根据从动轮(310)的周长与位移传感器(300)检测到的从动轮(310)的旋转圈数的乘积获得丝线的实际供给长度；和 S40:根据丝线的预定供给长度与检测到的实际供给长度的差值对驱动器(200)的驱动量进行闭环反馈控制，使得所述差值为零或在允许的误差范围内。
2.一种用于控制丝线的供给长度的方法，所述丝线与驱动器(200)的驱动轮(210)摩擦接合，通过驱动器(200)驱动驱动轮(210)旋转来推动丝线向前移动，从而实现丝线的供给， 其特征在于，所述方法包括如下步骤: S100:提供位移传感器(300)，所述位移传感器(300)具有从动轮(310)，所述从动轮(310)与所述丝线摩擦接合，并且所述从动轮(310)被配置成在驱动轮(210)推动丝线向前供给时在丝线的拉拽下旋转，所述位移传感器(300)能够检测从动轮(310)的旋转圈数； S200:控制器根据丝线的预定供给长度计算驱动器(200)的预定驱动量； S300:启动驱动器(200)使驱动轮(210)旋转，以便推动丝线向前供给，同时丝线拉拽从动轮(310)旋转； S400:当驱动器(200)运转到预定驱动量时，停止驱动器(200)，并且控制器根据从动轮(310)的周长与位移传感器(300)检测到的从动轮(310)的旋转圈数的乘积获得丝线的实际供给长度；和 S500:判断丝线的预定供给长度与检测到的实际供给长度的差值是否为零或在允许的误差范围内，如果判断结果为是，则丝线供给结束，如果判断结果为否，则再次启动驱动器(200)并根据所述差值对驱动器(200)的驱动量进行闭环反馈控制，直至所述差值为零或在允许的误差范围内。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述丝线为作为焊接材料使用的焊丝。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述允许的误差范围在O至0.1mm。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述允许的误差范围在O至0.05mm。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述允许的误差范围在O至0.01mm。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于， 所述驱动器(200)为马达，所述驱动轮(210)为同轴地安装在马达的输出轴上的驱动齿轮。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于， 所述位移传感器(300)为旋转型光学或电学编码器，所述从动轮(310)为同轴在安装在编码器的输入轴上的从动齿轮。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于， 所述马达的输出轴的轴线与所述编码器的输入轴的轴线平行；并且 所述丝线的轴线与所述马达的输出轴的轴线和所述编码器的输入轴的轴线垂直。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于， 所述驱动器(200)和所述位移传感器(300)固定地安装在固定架(100)的竖直侧壁(140)上。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于， 在所述固定架(100)的后端和前端分别安装有进丝管(110)和送丝管(120)，并且在所述后端和前端之间设置有走丝槽部件(130)， 所述丝线从所述进丝管(110)进入，经过走丝槽部件(130)，并从送丝管(120)供给出去。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于， 所述丝线的至少一部分外表面从走丝槽部件(130)的槽口中露出，并且所述驱动器(200)的驱动轮(210)的周面和所述位移传感器(300)的从动轮(310)的周面压靠在丝线的露出的表面上，以便与丝线摩擦接合。
13.一种用于检测丝线的供给长度的位移检测系统，其特征在于，包括: 具有从动轮(310)的位移传感器(300)，所述从动轮(310)与所述丝线摩擦接合，并且所述从动轮(310)被配置成在供给丝线时通过丝线的拉拽而旋转，所述位移传感器(300)能够检测从动轮(310)的旋转圈数；和 控制器，所述控制器根据从动轮(310)的周长和位移传感器(300)检测到的从动轮(310)的旋转圈数的乘积获得丝线的实际供给长度。
14.根据权利要求13所述的位移检测系统，其特征在于， 所述位移传感器(300)为旋转型光学或电学编码器，所述从动轮(310)为同轴在安装在编码器的输入轴上的从动齿轮。
15.一种用于控制丝线的供给长度的方法，包括如下步骤: 检测丝线的实际供给长度； 根据丝线的预定供给长度与检测到的实际供给长度的差值对驱动丝线供给的驱动器的驱动量进行闭环反馈控制，使得所述差值为零或在允许的误差范围内。
【文档编号】B65H61/00GK104370160SQ201310349287
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年8月12日 优先权日:2013年8月12日
【发明者】鲁异, 曾庆龙 申请人:泰科电子公司, 深圳市深立精机科技有限公司