弧压感应自动焊接机头装置制造方法及图纸

本发明专利技术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。本发明专利技术提出的弧压感应自动焊接机头装置，适应性强且操作简单。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术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。本专利技术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
本专利技术涉及焊接控制
，特别是指一种弧压感应自动焊接机头装置。
技术介绍
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。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。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术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。基于上述目的本专利技术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;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。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；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。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；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。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。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。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。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。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；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。从上面所述可以看出，本专利技术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。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。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。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。较佳的，本专利技术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。本专利技术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】图1为本专利技术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；图2为本专利技术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；图3为本专利技术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；图4为本专利技术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；图5为本专利技术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；图6为本专利技术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；图7为本专利技术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；图8为本专利技术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；图9为本专利技术提供的弧压感本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗建坤，
申请(专利权)人：罗建坤，
类型：发明
国别省市：