一种焊接送丝机(14)包括磁性转速传感系统(56)，磁性转速传感系统(56)配置成测量表示焊接送丝机的送丝速度的参数。磁性转速传感系统包括偶极磁体(110)和磁性传感器(108)，偶极磁体(110)连接焊接送丝机电动机(42)驱动的齿轮(52)，磁性传感器(108)靠近偶极磁体放置且配置成测量偶极磁体的角位置。磁性转速传感系统还包括处理器(64)，所述处理器(64)配置成接收磁性传感器测量的角位置信号，且配置成根据角位置信号和焊接送丝机的配置参数计算焊接送丝机的送丝速度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】设有磁性转速传感器的焊接送丝机交叉引用相关申请本项申请主张2011年6月10日提交的第13/158，005号美国专利申请《设有磁性转速传感器的焊接送丝机》和2010年6月17日提交的第61/355，815号美国临时专利申请 《焊接送丝机的磁性转速传感器》的优先权，上述申请通过引用的方式并入本文。
技术介绍
本专利技术大体上涉及焊接系统，具体涉及设有磁性转速传感器的焊接送丝机。焊接工艺已经成为日益普遍存在于各种行业和应用中的工艺。焊接作业依靠各种类型的设备以确保在所需的时间内为焊接提供恰当数量的焊接材料(例如，送丝、保护气体等)。举例来说，金属惰性气体(MIG)保护焊一般依靠送丝机以确保将焊丝恰当地送往焊炬，同时焊丝引燃焊弧且在焊接过程中被消耗。在金属惰性气体保护焊系统中，既定焊接应用的送丝参数根据所用的焊丝类型、 焊丝卷筒的尺寸、焊丝的物理特性、焊炬和焊炬电缆的长度和类型、焊接工艺的温度、焊接工艺类型等各种因素而变化。通常，焊接作业过程中会对送丝作业参数进行监测。举例来说，可以用 程序化的电动机特性或电阻和电压斜率来测量焊接送丝机的送丝速度。但是，程序化的电动机特性和电阻和电压斜率方法会提供不精确的测量结果和数据。作为选择，也可以用光学转速计(例如，发光二极管(LED)和轮式编码器)测量送丝速度。然而，光学转速计(可以安装在送丝电动机的电动轴上)易在高温环境下发生故障。另外，焊接环境中的灰尘或污染物可能会遮挡LED的光路，从而进一步降低光学转速计的效率。此外，光学转速计能紧密连接送丝机的电动机驱动装置，这虽然可以提高分辨率，但也会增加拆除或更换电动机的难度。专利
技术实现思路
在一个示范性实施方式中，焊接送丝系统包括送丝驱动装置、齿轮传动装置和电动机组件，其中所述送丝驱动装置配置成接触焊丝且将焊丝朝向焊接应用推动，所述齿轮传动装置连接送丝驱动装置且配置成使送丝驱动装置在作业过程中转动，所述电动机组件连接齿轮传动装置且配置成使齿轮组件在作业过程中转动。该焊接送丝系统还包括配置成测量指示焊接送丝系统送丝速度的参数的磁性转速传感器系统。在另一个示范性实施方式中，送丝速度传感器系统包括偶极磁体、磁性传感器和处理器，其中所述偶极磁体连接焊接送丝机的电动机驱动的齿轮，所述磁性传感器靠近偶极磁体放置且配置成测量偶极磁体的角位置，所述处理器配置成接收磁性传感器测量的角位置信号，且根据角位置信号和焊接送丝机的配置参数计算焊接送丝机的送丝速度。在另一个实施方式中，焊接送丝机的送丝速度测量方法包括测量电动机(配置成将焊丝送往焊接应用)驱动的齿轮的角位置，按所需的间隔对角位置进行采样，以及根据齿轮的角位置和焊接送丝机的配置参数计算送丝速度。附图说明下面用具体实施方式结合附图对本专利技术的特性、方面和优点作进一步说明。附图用类似的字符表示类似部件，其中图I为不范性焊接系统的不意图2为图I所示的焊接送丝系统的示范性功能元件的示意图3为磁性送丝传感器的示意图，该磁性送丝传感器用于测量图I所示的焊接送丝系统的送丝速度；图4为焊接送丝系统的齿轮角速度-供给系统电动机的电压的示意图；以及图5的流程图显示了用图3所示的磁性送丝速度传感器确定送丝速度的示范性方法的流程图。具体实施方式本专利技术介绍了设有磁性送丝速度传感器的焊接送丝机的示范性实施方式。该焊接送丝机包括电动机，该电动机配置成驱动传动辊以向焊炬传送焊丝。该电动机还驱动空转齿轮，磁性送丝速度传感器通过计算空转齿轮的角位置和角速度来测量空转齿轮的转速。 用类似的方法可以测量系统的另一个齿轮或转动部件的转速。具体而言，在所述的实施方式中，用磁体测量角位置和角速度，该磁体位于与空转齿轮连接的轴上和且位于集成电路上方，所述集成电路按一定的间隔对所述轴的角位置进行采样。接着，该角位置数据可用于确定空转齿轮的角速度，该角速度可进一步转换成送丝速度测量值。可以理解的是，磁性送丝速度传感器能配合各种焊接送丝机电动机、焊丝和齿轮比使用。并且，磁性送丝速度传感器实现了非接触式位置/速度检测，有利于提高数据分辨率，并且磁性送丝速度传感器连接电动机驱动装置铸件而不是电动机驱动装置本身，因而使得电动机驱动装置的拆卸和更换更加合理化。此外，磁性送丝速度传感器通过测量磁场确定送丝速度时，其数据采集不大可能受焊接环境中的灰尘和其他污染物的影响。现在结合附图进行说明，图I显示了一个示范性焊接系统10，焊接系统10为焊接作业提供电源、控制焊接作业并为焊接作业提供焊接材料。焊接系统10包括焊接电源供应器12、焊接送丝机14和焊炬16。电源供应器12可以是需要使用电源18的功率转换器型焊接电源供应器或逆变弧焊电源供应器。在其他实施方式中，焊接电源供应器12可以是内燃机驱动的发电机或交流发电机。焊接电源供应器12还可以包含用于输入和调节焊接电源供应器12的各种运行参数(如，电压和电流)的用户界面20。在某些实施方式中，用户界面20进一步配置成输入或调节焊接送丝机14的各种运行参数，如焊丝直径、送丝速度等。 如图所示，焊接电源供应器12连接焊接送丝机14。可以理解的是，焊接电源供应器12可以通过送丝机电源线、焊接电缆和控制电缆连接至焊接送丝机14。实施方式所述的焊接送丝机14向焊炬16提供焊接作业用的焊丝。具体而言，焊接送丝机14将焊丝从卷筒送往焊炬16。可以使用各种焊丝。举例来说，焊丝可以是实芯焊丝(例如，碳钢、铝、不锈钢)、复合焊丝、药芯焊丝等。此外，焊丝厚度根据使用焊丝的焊接应用的不同而不同。举例来说，焊丝厚度可以为0.045”、0.052”、1/16”或5/64”。焊接送丝机14可包含各种内部构件，例如，送丝驱动系统、电动机组件、电动机等。并且，焊接送丝机 14还可以连接气体源22。气体源22是向焊炬16供应气体的来源。详见下文所述，焊接送丝机14还包括配置成测量送丝机14的送丝速度的磁性送丝速度传感器。并且，磁性送丝速度传感器可以是非接触式传感器，该非接触式传感器配置成与在焊接送丝机14中使用的多个电动机中的任意一个电动机一起工作。换言之，磁性送丝速度传感器可以独立于电动机设在焊接送丝机14内，以便在拆除及更换电动机时不需要拆除或更换磁性送丝速度传感器。如图所示，焊接送丝机14提供的焊丝通过第一电缆24送往焊炬16。也可以通过第一电缆24向焊炬16供气。如图进一步所示，第二电缆26连接焊接电源供应器12和工件28 ( 一般通过夹具)，因而在焊接作业期间在焊接电源供应器12和焊炬16之间形成完整的电路。需要注意的是，可以根据本专利技术的各个方面对图I所示的示范性焊接系统10进行修改。举例来说，焊接送丝机14还包括用户界面以供用户输入和调节焊接送丝机14的各种送丝设置或运行参数，如，送丝速度、焊丝直径等。并且，虽然本文以金属惰性气体(MIG) 保护焊工艺为例介绍了实施方式，但是本专利技术的特性还可以配合各种焊接工艺使用。图2的框图显示了焊接送丝机14的一些内部构件。如上所述，焊丝驱动装置34 将焊丝30从焊丝卷筒32送往焊炬16。在所示的实施方式中，送丝驱动装置34包括驱动辊 36和偏置辊38。如图所示，偏置辊38偏向焊丝30，驱动辊36机械地连接包含电动机42的电动机组件40。期望的是，电动机组件40转动驱动辊36以驱动焊丝30前进，同本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：布赖恩·李·奥特，杰里米·丹尼尔·奥费雷施，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：
国别省市：
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