一种智能送丝的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种智能送丝机，包括送丝装置，所述送丝装置包括送丝电机，其特征在于，还包括主控板、电源装置、斩波器装置及控制面板，其中，电源装置包括电源模块、控制送丝电机的输出电路、控制气阀的输出电路、控制风机的输出电路。
【专利说明】一种智能送丝机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种智能送丝机。
【背景技术】
[0002]现阶段，金属焊接中，仍然保留有大量的药皮手工焊工艺和设备，然而随着焊接技术的发展，金属焊接采用气保焊是必然趋势，这就意味着原有的大批手工焊设施将被淘汰，一方面意味着现有的技术设备被废弃造成资产损失，另一方面，需要投入大量的资金和资源换置新的技术设备。
[0003]现代金属焊接的质量要求和复杂性越来越高，针对不同的焊接条件需要采用不同的焊接工艺来完成，在特定的情况下，甚至需要同时采用多种焊接工艺组合施焊，比如同时需要手工焊、氩弧焊、脉冲气保焊等多种焊接工艺，而如果按照现有的焊接技术和设备，则需要购置不同的焊接设备来满足工艺需求，不但需要增加设备的投入，而且对设备的维护和保养成本都大大提闻。
[0004]综上，如果能有一种焊接设备，可以在现有焊接设备的基础上进行升级或改进，使其在保持本身所具有的焊接工艺基础上，同时兼具其它的焊接工艺能力，则可以实现现有的焊接设备升级并扩展其功能，达到一机多用、一机多能的效果，不但能变废为宝，使现有的落后产能提高功效，满足现代焊接工艺的技术要求，而且能够降低企业的采购和生产成本、提高产品的质量和竞争力，提高整个社会的劳动生产率。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种新型送丝机，利用本实用新型提供的送丝机，可以实现利用现有的各种直流焊机作为供电电源，达到电焊机和送丝机一体化目的，同时，利用主控板中预设的专家数据库以及多种的焊接方式的规范参数，达到一台焊机多种功能的智能化目的。
[0006]本实用新型的技术方案如下:
[0007]一种智能送丝机，包括送丝装置，所述送丝装置包括送丝电机，其特征在于，还包括主控板、电源装置、斩波器装置及控制面板，其中，电源装置包括电源模块、控制送丝电机的输出电路、控制气阀的输出电路、控制风机的输出电路。
[0008]可选的，所述主控板内包括药皮手工焊单元、氩弧焊单元、脉冲氩弧焊单元、气保焊单元、双气保焊单元、脉冲气保焊单元和双脉冲气保焊单元，所述各种焊接单元均可通过控制面板选择调用。
[0009]可选的，所述主控板内包括专家数据库单元，所述专家数据库单元中存储有对应不同金属材质的相应焊接规范数据，所述各种焊接规范均可通过控制面板选择调用。
[0010]可选的，所述斩波器装置由多只MOS管并联构成，其输出端与供电电源负极之间并联二极管模块完成续流功能，经电抗器滤波后连接到送丝机正输出极。
[0011]可选的，所述斩波器装置在供电电源正负极之间设置有电解电容进行储能滤波。[0012]可选的，所述主控板内包括DEVICENET模块，以输出控制焊接机器人。
[0013]可选的，所述主控板内含LED点阵显示模块，用LED点阵方式显示字母、数字等信息，还包括电流型PWM调节器，直接驱动斩波器MOS管，还包括分流器进行电流采样，分流器信号直接进入主控板。
[0014]可选的，所述主控板具有RS485通讯接口，实现软件升级和自动化控制；主控板具有WIFI接口，与电脑、手机等设备无线连接；主控板具有USB接口，连接U盘等外部设备；主控板具有以太网接口，直接连接以太网；主控板具有非接触IC卡接口，直接使用非接触IC卡；主控板具有SD卡接口，直接插入SD卡存储数据。
[0015]可选的，所述供电电源为直流焊机或汽车蓄电池或太阳能电源或风能电源。
[0016]可选的，所述供电电源正负极分别接入送丝机的正负输入端，送丝机的负输出端与负输入端并联。供电电源进入送丝机后经多个并联的电解电容滤波储能后给斩波器供电，斩波器由多个并联的MOS管组成，MOS管的漏极接供电正极，MOS管的源极接到分流器，分流器后面接电抗器，电抗器输出接到送丝机的正输出端，供电电源负极与MOS管源极并联有二极管模块用于续流，MOS管导通时焊接电流路径:供电正极、MOS管漏极、MOS管源极、分流器、电抗器、送丝机正输出端，MOS管截止时焊接电流路径:供电负极、续流二极管、分流器、电抗器、送丝机正输出端，MOS管的栅极由主控板驱动。
[0017]本实用新型的技术效果在于:
[0018]本实用新型的智能送丝机通过增设主控板、电源板、斩波器等电路控制部件，可以利用现有的直流焊机作为供电电源，并经电源板分路输出，实现了送丝机和电焊机合二为一，这种结构不但提高了设备的功能整合，而且对于现有的各种直流焊机都可以加以整合利用，避免了由于技术升级换代而导致现有的技术设备废弃造成的资产损失，具有重大的经济和社会价值。
[0019]做为进一步的功能，一台直流焊机做为供电电源可以同时为本实用新型的多台智能送丝机供电，可以最大限度的灵活的利用现有资产，进一步提高现有设备的利用效能。
[0020]本实用新型的智能送丝机的主控板中预设有药皮手工焊单元、氩弧焊单元、脉冲氩弧焊单元、气保焊单元、双气保焊单元、脉冲气保焊单元和双脉冲气保焊单元，各焊接单元均可通过控制面板选择调用。用户只需购置一台设备就可以实现多种焊接工艺，降低了设备的采购成本，不但节约了资金，而且还可以简化焊接生产工艺，使得焊接质量更为稳定。
[0021]本实用新型的智能送丝机的主控板中预设有专家数据库，数据库中可以分别针对不同种类材质的金属材料焊接选择最优的焊接经验数据存储在焊机内部，并通过控制面板选择调用，这样就能够使普通焊工利用该项功能焊出更为优良的焊缝。对于简化施焊工艺，降低施焊技术复杂度，提高焊接质量，具有出乎意料的效果。
[0022]本实用新型的智能送丝机动态特性好，传统的逆变焊机需要经过逆变电路、变压器、整流3个环节才能输出能量，电流输出不能快速变化并有延迟，而本实用新型的智能送丝机只经过一级斩波器便输出能量，电流可以迅速变化且没有延迟。而且逆变焊机由于有变压器的存在，调节速度不能太快，否则容易造成主变偏磁损坏，而本实用新型的智能送丝机没有主变，不怕偏磁，调节速度可以很快。另外，本实用新型的智能送丝机由于开关电压低(30V-90V)，开关管的响应速度很快，频率可以做的很高，而逆变焊机开关电压高(500V-600V)，频率不能做的太高。综上，本实用新型的智能送丝机的动态特性远高于逆变焊机，动态特性好，焊接性能好。
[0023]本实用新型的智能送丝机的电流、电压和送丝速度的匹配性好，在气保焊中电流、电压和送丝速度的匹配至关重要，如果匹配不好就不会有好的焊接性能，传统焊机送丝机与焊机是分离的，经过多个流通环节后很难保证电源和送丝机一对一匹配，而本实用新型的智能送丝机可以把电源和送丝机做在一个机箱内，可以保证电流、电压和送丝速度始终处于配状态。
[0024]本实用新型的智能送丝机的远距离焊接性能好，由于电缆的电阻、电感的影响，逆变焊机的焊把线和控制电缆如果太长，就会极大地影响焊接效果，尤其是对脉冲气保的影响更为严重。本实用新型的智能送丝机由外部直流电源供电，并把能量储存在内部电容上，斩波器从内部储能电容上获取能量，所以外部供电电缆再长也丝毫不影响焊接效果。
[0025]本实用新型的智能送丝机结构简单、无变压器、无高压电路，大大提高了设备的可靠性。据统计，逆变气保焊机损坏率最高的部件分别是控制线缆损坏和主变偏磁炸管子，本实用新型的智能送丝机既没有控制线缆又没有主变，所以逆变焊机最易发生的这两种故障在本实用新型的智能送丝机中都不存在。
[0026]本实用新型的智能送丝机对电源的冲击小，由于内部储能电容的存在，本实用新型的智能送丝机从供电电源取电是平滑电流，不像逆变焊机那样输出电流剧烈变化，对逆变器的冲击非常大，很容易造成逆变器的损坏。
[0027]内部无高压电路，有效避免了设备内部短路造成的安全隐患，尤其在潮湿气候或焊机内部有金属粉尘时最容易发生漏电，危及人身安全。
[0028]外部供电为低压直流电源，不会因供电电缆破损造成人员伤害；而传统焊机需要高压(220V/380V)供电，尤其在造船企业，一条380伏电源线破损就会造成船上全部人员触电伤亡。
[0029]本实用新型的智能送丝机主控板中具有多种数据接口和焊接方式模块及焊接参数的专家数据库，并具有可连接机器人的DEVICENET接口，便于组织和形成自动化的焊接系统。
[0030]本实用新型的智能送丝机有双气保和双脉冲气保焊接方式，这两种焊接方式都是通过周期性地改变送丝速度，以达到改变焊接电流、焊缝熔深、焊缝宽度和焊缝高度的目的，在峰值阶段送丝速度提高时，焊接电流、焊缝熔深、焊缝宽度和焊缝高度相应提高。当峰值电流阶段密集排布时，焊缝出现规则的鱼鳞纹效果，焊缝美观。当峰值电流阶段间隔增大时，焊缝出现规则的加强筋效果，这种效果大大增加了焊缝的强度，原来必须焊接多道的场合，使用这种焊接方式后只需焊接一次即可，大大节省了人力、物力和时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1所示为本实用新型的智能送丝机的电路原理图。
[0032]图2所示为双气保和双脉冲气保波形图。
【具体实施方式】
[0033]以下结合附图本实用新型做进一步说明。[0034]如图1所示为本实用新型的智能送丝机的电路原理图，主要电路控制部件包括电源板部分、主控板部分和斩波器部分。
[0035]本实用新型的智能送丝机包括主控板、电源板、斩波器、送丝电机、气阀、直流风机以及加热电源接口、SD卡接口、DEVICENET接口、WIFI接口、以太网接口、非接触IC卡接口、USB接口和RS-485接口等零部件，实现了送丝机和焊机合二为一。
[0036]主控板的核心为主控单元，主控板内含药皮手工焊、氩弧焊、脉冲氩弧焊、气保焊、双气保焊、脉冲气保焊及双脉冲气保焊七个模块，可相应实现七种焊接方式。主控板内含13种金属材料的专家数据库，可焊接碳钢、不锈钢、铝及铝合金、铜合金及多种药芯焊丝。主控板内含DEVICENET模块，可与机器人连接。主控板内含LED点阵显示模块，可用LED点阵方式显示字母、数字等信息。主控板内含电流型PWM调节器，直接驱动斩波器MOS管。电流采样采用分流器，分流器信号直接进入主控板。斩波器散热器上具有温度传感器，传感器直接进入主控板，用以实现温度测量、过热保护、温控风机等功能。主控板具有RS485通讯接口，可实现软件升级和自动化控制。主控板具有WIFI接口，可与电脑、手机等设备无线连接。主控板具有USB接口，可连接U盘等外部设备。主控板具有以太网接口，可直接连接以太网。主控板具有非接触IC卡接口，可直接使用非接触IC卡。主控板具有SD卡接口，可直接插入SD卡存储数据。主控板与电源板之间用排线连接。
[0037]电源板由输入电源供电，内部产生多路电源分别给主控板、加热电源、风机、送丝电机和气阀供电，并直接驱动送丝机内部的风机、送丝电机和气阀。风机、送丝电机和气阀受主控板控制。加热器不含在送丝机内部，送丝机只提供加热器供电电源。
[0038]本实用新型的智能送丝机的供电电源为30-90V直流电源，可由各种功能的直流焊机(如手工焊机、氩弧焊机、气保焊机、埋弧焊机)供电，也可由汽车蓄电池、太阳能电源、风能电源供电。供电电源正负极分别接入智能送丝机的正负输入端，送丝机的负输出端与负输入端并联。供电电源进入送丝机后经多个并联的电解电容储能后给斩波器供电，斩波器由多个并联的MOS管组成，MOS管的漏极接供电正极，MOS管的源极接到分流器，分流器后面接电抗器，电抗器输出接到送丝机的正输出端，电源负极与MOS管源极直接并联有二极管模块用于续流。MOS管导通时焊接电流流经下列路径:供电正极-> MOS管漏极-> MOS管源极->分流器-> 电抗器->送丝机正输出端。MOS管截止时焊接电流流经下列路径:供电负极- >续流二极管- >分流器- > 电抗器- >送丝机正输出端。MOS管的栅极由主控板驱动。
[0039]图2所示为双气保和双脉冲气保波形图。
[0040]以上所述仅为本实用新型的优选的实施方式，对于本领域的技术人员而言，依据本实用新型的说明和解释，还可以衍生变化其结构和形式，应当指出，任何不脱离本实用新型发明精神和实质的变形和变化，均将包含在本实用新型的保护范围之中。
【权利要求】
1.一种智能送丝机，包括送丝装置，所述送丝装置包括送丝电机，其特征在于，还包括主控板、电源装置、斩波器装置及控制面板，其中，电源装置包括供电电源和电源模块，电源模块输入直流电源，并包括:输出焊接电流的输出电路、控制送丝电机的输出电路、控制气阀的输出电路、控制风机的输出电路。
2.如权利要求1所述的智能送丝机，其特征在于:所述主控板内包括药皮手工焊单元、氩弧焊单元、脉冲氩弧焊单元、气保焊单元、双气保焊单元、脉冲气保焊单元和双脉冲气保焊单元，所述各种焊接单元均可通过控制面板选择调用。
3.如权利要求1所述的智能送丝机，其特征在于:所述主控板内包括专家数据库单元，所述专家数据库单元中存储有对应不同金属材质的相应焊接规范数据，所述各种焊接规范均可通过控制面板选择调用。
4.如权利要求1所述的智能送丝机，其特征在于:所述斩波器装置由多只MOS管并联构成，其输出端与供电电源负极之间并联二极管模块完成续流功能，经电抗器滤波后连接到送丝机正输出极。
5.如权利要求1所述的智能送丝机，其特征在于:所述电源模块与供电电源之间设置有电解电容进行储能滤波。
6.如权利要求1所述的智能送丝机，其特征在于:所述主控板内包括DEVICENET模块，以输出控制焊接机器人。
7.如权利要求1所述的智能送丝机，其特征在于:所述主控板内含LED点阵显示模块，用LED点阵方式显示字母、数字等信息，还包括电流型PWM调节器，直接驱动斩波器MOS管，还包括分流器进行电流采样，分流器信号直接进入主控板。
8.如权利要求1所述的智能送丝机，其特征在于:所述主控板具有RS485通讯接口，实现软件升级和自动化控制；主控板具有WIFI接口，与电脑、手机等设备无线连接；主控板具有USB接口，连接U盘等外部设备；主控板具有以太网接口，直接连接以太网；主控板具有非接触IC卡接口，直接使用非接触IC卡；主控板具有SD卡接口，直接插入SD卡存储数据。
9.如权利要求1所述的智能送丝机，其特征在于:所述供电电源为直流焊机或汽车蓄电池或太阳能电源或风能电源。
10.如权利要求1所述的智能送丝机，其特征在于:所述供电电源正负极分别接入送丝机的正负输入端，送丝机的负输出端与负输入端并联，供电电源进入送丝机后经多个并联的电解电容滤波储能后给斩波器供电，斩波器由多个并联的MOS管组成，MOS管的漏极接供电正极，MOS管的源极接到分流器，分流器后面接电抗器，电抗器输出接到送丝机的正输出端，供电电源负极与MOS管源极并联有二极管模块用于续流，MOS管导通时焊接电流路径:供电正极、MOS管漏极、MOS管源极、分流器、电抗器、送丝机正输出端，MOS管截止时焊接电流路径:供电负极、续流二极管、分流器、电抗器、送丝机正输出端，MOS管的栅极由主控板驱动。
【文档编号】B23K9/133GK203610824SQ201320391871
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年7月3日 优先权日:2013年7月3日
【发明者】郭昊 申请人:北京昊威德软件有限公司