送丝加速控制系统的制作方法

本发明涉及焊接技术，特别涉及一种用于熔化极气体保护焊的送丝加速的控制方法。

背景技术：

1、熔化极气体保护焊是一种常见的焊接工艺，其工作原理是通过在焊丝与焊件之间产生电弧，使焊丝自动送进并熔化为熔滴进入熔池。保护气体通过喷嘴喷出，包围电弧和熔池，起到隔离空气和保护焊接金属的作用。然而，在生产现场，根据不同的工件和焊接工艺，需要提高生产效率，减少两次焊接之间的间隔，特别是在连续点焊的场合，需要焊丝从停止状态加速到焊接工艺要求的速度，且所用时间要尽量短。但过大的加速度(作用于焊丝的力)会使焊丝(尤其是软质焊丝)产生变形或粗细不均匀等问题，导致焊接出现缺陷。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种送丝加速控制系统，能在不损伤焊丝的前提下用最短的时间把焊丝加速到工艺要求的目标送丝转速。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的送丝加速控制系统，其包括送丝电机1、电机转速传感器2、电机扭力传感器3、速度比较模块4、力确定模块5及驱动控制信号确定模块6；

3、所述送丝电机1，通过其输出轴驱动焊丝前进或后退；

4、所述电机转速传感器2，用于检测送丝电机1的输出轴转速，并输出轴转速电信号；

5、所述电机扭力传感器3，用于检测所述送丝电机的输出扭力p1；

6、所述速度比较模块4，用于根据目标送丝转速r0同输出轴转速r1的转速差值r0-r1确定送丝电机给定扭力，送丝电机给定扭力同转速差值r0-r1正相关；

7、所述力确定模块5，根据所述送丝电机给定扭力及给定焊丝最大耐受力输出参考力p0；当所述丝电机给定扭力小于给定焊丝最大耐受力，输出的参考力等于送丝电机给定扭力；否则输出的参考力等于给定焊丝最大耐受力；

8、所述驱动控制信号确定模块6，用于根据所述参考力p0同所述送丝电机的输出扭力p1的力差值p0-p1，确定所述送丝电机的驱动控制信号；所述送丝电机的驱动控制信号的值同所述力差值p0-p1正相关；

9、所述送丝电机的工作电流同所述驱动控制信号的值正相关。

10、较佳的，所述电机扭力传感器3为应变片型扭力传感器、电磁式扭力传感器或压电式扭力传感器。

11、较佳的，所述电机转速传感器为磁电式转速传感器、光电式转速传感器或霍尔式转速传感器。

12、较佳的，所述送丝电机1为直流永磁电机、直流印刷电机或步进电机。

13、较佳的，所述送丝电机1为pwm步进电机；

14、所述送丝电机1的驱动电路为pwm驱动电路；

15、所述pwm驱动电路，根据所述驱动控制信号的值改变其pwm控制信号的脉冲宽度，pwm控制信号的脉冲宽度同驱动控制信号的值正相关。

16、较佳的，所述给定焊丝最大耐受力，根据焊丝的材质及直径计算确定或者通过实验检测确定。

17、较佳的，所述目标送丝转速r0，根据焊丝的材质、直径以及焊接工艺要求电流计算确定。

18、较佳的，所述电机扭力传感器3，通过测量送丝电机输出轴的转矩值来计算得到送丝电机的输出扭力，将所述送丝电机的输出扭力转化为电信号输出。

19、较佳的，所述电机扭力传感器3，根据所述送丝电机1的输出轴转速和送丝电机输出端的电流值，来计算送丝电机的输出扭力，将所述送丝电机的输出扭力转化为电信号输出。

20、较佳的，所述电机扭力传感器3，根据送丝电机的工作电流变化来计算得到送丝电机的输出扭力，将所述送丝电机的输出扭力转化为电信号输出。

21、较佳的，所述电机扭力传感器3输出的送丝电机1的输出扭力电信号进行滤波、放大、ad转换转化为数字信号后，输送到所述驱动控制信号确定模块6。

22、较佳的，所述电机转速传感器2输出的送丝电机1的输出轴转速电信号进行滤波、放大、ad转换转化为数字信号后，输送到所述速度比较模块4。

23、本发明的送丝加速控制系统，送丝电机的速度控制采用双环闭环控制，内环采用力环，外环采用速度环，通过双环控制实现以最短的时间加速到工艺要求的目标送丝转速r0，在整个过程中，力环保证送丝电机对焊丝施加的作用力不超过给定焊丝最大耐受力，速度环保证焊丝速度稳定，避免过大的送丝加速度以及过大的送丝力使焊丝产生变形或粗细不均匀等问题，能在不损伤焊丝的前提下用最短的时间把焊丝加速到工艺要求的目标送丝转速r0。

技术特征：

1.一种送丝加速控制系统，其特征在于，其包括送丝电机(1)、电机转速传感器(2)、电机扭力传感器(3)、速度比较模块(4)、力确定模块(5)及驱动控制信号确定模块(6)；

2.根据权利要求1所述的送丝加速控制系统，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的送丝加速控制系统，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的送丝加速控制系统，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的送丝加速控制系统，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的送丝加速控制系统，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的送丝加速控制系统，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的送丝加速控制系统，其特征在于，

9.根据权利要求6、7或8所述的送丝加速控制系统，其特征在于，

10.根据权利要求1所述的送丝加速控制系统，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种送丝加速控制系统，送丝电机的速度控制采用双环闭环控制，内环采用力环，外环采用速度环，通过双环控制实现以最短的时间加速到工艺要求的目标送丝转速，在整个过程中，力环保证送丝电机对焊丝施加的作用力不超过给定焊丝最大耐受力，速度环保证焊丝速度稳定，避免过大的送丝加速度以及过大的送丝力使焊丝产生变形或粗细不均匀等问题，能在不损伤焊丝的前提下用最短的时间把焊丝加速到工艺要求的目标送丝转速。

技术研发人员：蔡涛,王进成,赵尔新,吴晟,薛玉华
受保护的技术使用者：上海通用重工集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23