設有磁性轉速傳感器的焊接送絲機制造技術

一種焊接送絲機(14)包括磁性轉速傳感系統(56)，磁性轉速傳感系統(56)配置成測量表示焊接送絲機的送絲速度的參數。磁性轉速傳感系統包括偶極磁體(110)和磁性傳感器(108)，偶極磁體(110)連接焊接送絲機電動機(42)驅動的齒輪(52)，磁性傳感器(108)靠近偶極磁體放置且配置成測量偶極磁體的角位置。磁性轉速傳感系統還包括處理器(64)，所述處理器(64)配置成接收磁性傳感器測量的角位置信號，且配置成根據角位置信號和焊接送絲機的配置參數計算焊接送絲機的送絲速度。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】設有磁性轉速傳感器的焊接送絲機交叉引用相關申請本項申請主張2011年6月10日提交的第13/158，005號美國專利申請《設有磁性轉速傳感器的焊接送絲機》和2010年6月17日提交的第61/355，815號美國臨時專利申請 《焊接送絲機的磁性轉速傳感器》的優先權，上述申請通過引用的方式并入本文。
技術介紹
本專利技術大體上涉及焊接系統，具體涉及設有磁性轉速傳感器的焊接送絲機。焊接工藝已經成為日益普遍存在于各種行業和應用中的工藝。焊接作業依靠各種類型的設備以確保在所需的時間內為焊接提供恰當數量的焊接材料(例如，送絲、保護氣體等)。舉例來說，金屬惰性氣體(MIG)保護焊一般依靠送絲機以確保將焊絲恰當地送往焊炬，同時焊絲引燃焊弧且在焊接過程中被消耗。在金屬惰性氣體保護焊系統中，既定焊接應用的送絲參數根據所用的焊絲類型、 焊絲卷筒的尺寸、焊絲的物理特性、焊炬和焊炬電纜的長度和類型、焊接工藝的溫度、焊接工藝類型等各種因素而變化。通常，焊接作業過程中會對送絲作業參數進行監測。舉例來說，可以用 程序化的電動機特性或電阻和電壓斜率來測量焊接送絲機的送絲速度。但是，程序化的電動機特性和電阻和電壓斜率方法會提供不精確的測量結果和數據。作為選擇，也可以用光學轉速計(例如，發光二極管(LED)和輪式編碼器)測量送絲速度。然而，光學轉速計(可以安裝在送絲電動機的電動軸上)易在高溫環境下發生故障。另外，焊接環境中的灰塵或污染物可能會遮擋LED的光路，從而進一步降低光學轉速計的效率。此外，光學轉速計能緊密連接送絲機的電動機驅動裝置，這雖然可以提高分辨率，但也會增加拆除或更換電動機的難度。專利
技術實現思路
在一個示范性實施方式中，焊接送絲系統包括送絲驅動裝置、齒輪傳動裝置和電動機組件，其中所述送絲驅動裝置配置成接觸焊絲且將焊絲朝向焊接應用推動，所述齒輪傳動裝置連接送絲驅動裝置且配置成使送絲驅動裝置在作業過程中轉動，所述電動機組件連接齒輪傳動裝置且配置成使齒輪組件在作業過程中轉動。該焊接送絲系統還包括配置成測量指示焊接送絲系統送絲速度的參數的磁性轉速傳感器系統。在另一個示范性實施方式中，送絲速度傳感器系統包括偶極磁體、磁性傳感器和處理器，其中所述偶極磁體連接焊接送絲機的電動機驅動的齒輪，所述磁性傳感器靠近偶極磁體放置且配置成測量偶極磁體的角位置，所述處理器配置成接收磁性傳感器測量的角位置信號，且根據角位置信號和焊接送絲機的配置參數計算焊接送絲機的送絲速度。在另一個實施方式中，焊接送絲機的送絲速度測量方法包括測量電動機(配置成將焊絲送往焊接應用)驅動的齒輪的角位置，按所需的間隔對角位置進行采樣，以及根據齒輪的角位置和焊接送絲機的配置參數計算送絲速度。附圖說明下面用具體實施方式結合附圖對本專利技術的特性、方面和優點作進一步說明。附圖用類似的字符表示類似部件，其中圖I為不范性焊接系統的不意圖2為圖I所示的焊接送絲系統的示范性功能元件的示意圖3為磁性送絲傳感器的示意圖，該磁性送絲傳感器用于測量圖I所示的焊接送絲系統的送絲速度；圖4為焊接送絲系統的齒輪角速度-供給系統電動機的電壓的示意圖；以及圖5的流程圖顯示了用圖3所示的磁性送絲速度傳感器確定送絲速度的示范性方法的流程圖。具體實施方式本專利技術介紹了設有磁性送絲速度傳感器的焊接送絲機的示范性實施方式。該焊接送絲機包括電動機，該電動機配置成驅動傳動輥以向焊炬傳送焊絲。該電動機還驅動空轉齒輪，磁性送絲速度傳感器通過計算空轉齒輪的角位置和角速度來測量空轉齒輪的轉速。 用類似的方法可以測量系統的另一個齒輪或轉動部件的轉速。具體而言，在所述的實施方式中，用磁體測量角位置和角速度，該磁體位于與空轉齒輪連接的軸上和且位于集成電路上方，所述集成電路按一定的間隔對所述軸的角位置進行采樣。接著，該角位置數據可用于確定空轉齒輪的角速度，該角速度可進一步轉換成送絲速度測量值。可以理解的是，磁性送絲速度傳感器能配合各種焊接送絲機電動機、焊絲和齒輪比使用。并且，磁性送絲速度傳感器實現了非接觸式位置/速度檢測，有利于提高數據分辨率，并且磁性送絲速度傳感器連接電動機驅動裝置鑄件而不是電動機驅動裝置本身，因而使得電動機驅動裝置的拆卸和更換更加合理化。此外，磁性送絲速度傳感器通過測量磁場確定送絲速度時，其數據采集不大可能受焊接環境中的灰塵和其他污染物的影響。現在結合附圖進行說明，圖I顯示了一個示范性焊接系統10，焊接系統10為焊接作業提供電源、控制焊接作業并為焊接作業提供焊接材料。焊接系統10包括焊接電源供應器12、焊接送絲機14和焊炬16。電源供應器12可以是需要使用電源18的功率轉換器型焊接電源供應器或逆變弧焊電源供應器。在其他實施方式中，焊接電源供應器12可以是內燃機驅動的發電機或交流發電機。焊接電源供應器12還可以包含用于輸入和調節焊接電源供應器12的各種運行參數(如，電壓和電流)的用戶界面20。在某些實施方式中，用戶界面20進一步配置成輸入或調節焊接送絲機14的各種運行參數，如焊絲直徑、送絲速度等。 如圖所示，焊接電源供應器12連接焊接送絲機14。可以理解的是，焊接電源供應器12可以通過送絲機電源線、焊接電纜和控制電纜連接至焊接送絲機14。實施方式所述的焊接送絲機14向焊炬16提供焊接作業用的焊絲。具體而言，焊接送絲機14將焊絲從卷筒送往焊炬16。可以使用各種焊絲。舉例來說，焊絲可以是實芯焊絲(例如，碳鋼、鋁、不銹鋼)、復合焊絲、藥芯焊絲等。此外，焊絲厚度根據使用焊絲的焊接應用的不同而不同。舉例來說，焊絲厚度可以為0.045”、0.052”、1/16”或5/64”。焊接送絲機14可包含各種內部構件，例如，送絲驅動系統、電動機組件、電動機等。并且，焊接送絲機 14還可以連接氣體源22。氣體源22是向焊炬16供應氣體的來源。詳見下文所述，焊接送絲機14還包括配置成測量送絲機14的送絲速度的磁性送絲速度傳感器。并且，磁性送絲速度傳感器可以是非接觸式傳感器，該非接觸式傳感器配置成與在焊接送絲機14中使用的多個電動機中的任意一個電動機一起工作。換言之，磁性送絲速度傳感器可以獨立于電動機設在焊接送絲機14內，以便在拆除及更換電動機時不需要拆除或更換磁性送絲速度傳感器。如圖所示，焊接送絲機14提供的焊絲通過第一電纜24送往焊炬16。也可以通過第一電纜24向焊炬16供氣。如圖進一步所示，第二電纜26連接焊接電源供應器12和工件28 ( 一般通過夾具)，因而在焊接作業期間在焊接電源供應器12和焊炬16之間形成完整的電路。需要注意的是，可以根據本專利技術的各個方面對圖I所示的示范性焊接系統10進行修改。舉例來說，焊接送絲機14還包括用戶界面以供用戶輸入和調節焊接送絲機14的各種送絲設置或運行參數，如，送絲速度、焊絲直徑等。并且，雖然本文以金屬惰性氣體(MIG) 保護焊工藝為例介紹了實施方式，但是本專利技術的特性還可以配合各種焊接工藝使用。圖2的框圖顯示了焊接送絲機14的一些內部構件。如上所述，焊絲驅動裝置34 將焊絲30從焊絲卷筒32送往焊炬16。在所示的實施方式中，送絲驅動裝置34包括驅動輥 36和偏置輥38。如圖所示，偏置輥38偏向焊絲30，驅動輥36機械地連接包含電動機42的電動機組件40。期望的是，電動機組件40轉動驅動輥36以驅動焊絲30前進，同本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：布賴恩·李·奧特，杰里米·丹尼爾·奧費雷施，
申請(專利權)人：伊利諾斯工具制品有限公司，
類型：
國別省市：