[发明专利]一种智能送丝机

说明书

技术领域

本发明涉及一种送丝机，特别是涉及一种采用伺服控制技术和谐波减速器使低速运行平稳可靠、实现送丝运行末端闭环、具有与上位机通讯和控制的功能，应用在激光加工中的送丝机。

背景技术

在激光熔覆加工中，可以采用送粉加工和送丝加工，送粉加工合金粉末利用率不超过50％，由于合金粉末价格昂贵使激光熔覆的成本较高。激光制造与再制造越来越成为低碳和循环经济的重要手段，有效解决激光熔覆成本问题可以使激光制造和再制造大大降低成本，拓展应用范围。而将送粉熔覆改为送丝熔覆，则能使熔覆材料的利用率得到大幅度的提高。

目前市场上销售的送丝机都不能适合激光熔覆需要，普遍存在以下问题：第一，低速运行不稳定，激光熔覆中就要求焊丝要低速平稳的进入熔池，一但速度出现波动，就会使得激光加工表面出现斑点，造成工件表面的损坏；第二，普通送丝机没有送丝长度或速度反馈系统，送丝没有实现末端闭环，焊丝出现打滑或卡死现象系统无法知道，这样无法应用到规模和批量生产之中。

企业希望有一种能够很好的应用在激光加工中的，能够很好的达到低速运行稳定、送丝连续、送丝速度可控、带有预警装置的智能送丝机。

发明内容

本发明的目的在于克服解决目前市场上送丝机在激光加工中存在的问题，提供一种可靠的、具有适用性的应用在激光加工中的智能送丝机。该送丝机使用伺服控制技术和谐波减速器，有效的控制了焊丝低速运行的稳定性，同时加入弹性浮动装置和编码器，完善控制系统，实现焊丝输出运动的终端闭环，实时监控送丝速度，把因机器本身出现问题造成激光加工工件损坏的概率降到最低。

本发明给出的技术解决方案是：这种智能送丝机，包括有机架、焊丝盘、送丝装置、控制机构，其特点是：

所述的机架尾部设有焊丝盘轴，机架下面底板设有用螺钉固定的送丝装置，在机架侧面设有固定用支撑板；

所述的送丝装置包括伺服电机、谐波减速器、面板、送丝轮、调节轮、压轮、压杆、轮托架面板、连接杆、轴承、编码器、压缩弹簧、弹簧芯轴、轴套、滑动体、滑动体盖，其中送丝装置是在机架内通过螺钉螺母与机架底部连接，送丝装置中的伺服电机通过键与谐波减速器连接，谐波减速器轴端通过键和螺母固定送丝轮，谐波减速器通过螺钉固定在面板上，轮托架面板通过螺钉固定在面板上，滑动体盖通过螺钉固定在面板上，调节轮与连接杆通过键连接，连接杆与滑动体通过轴承连接，编码器与连接杆通过螺钉紧固连接，编码器通过螺钉固定在滑动体上，弹簧芯轴与滑动体通过螺纹连接，压缩弹簧套在弹簧芯轴上，轴套固定在滑动体盖上，滑动体整体在滑动体盖凹槽内上下移动，通过弹簧芯轴与轴套限制其直线位移，通过压缩弹簧调节保证调节轮与焊丝接触；

所述的控制机构为在智能送丝机中装入嵌入式计算机系统，用户可以通过送丝机本地面板设置送丝参数和查看运行状态记录，通过I/O口或串行口设定送丝速度、控制起停和查看运行状态记录，可以实时将错误信息上报给上位控制系统。

本发明的工作原理是：

将焊丝盘固定在焊丝盘轴上完成穿丝，送丝轮在伺服电机和谐波减速器的带动下转动，在压轮的作用下带动焊丝运动，调节轮通过滑动体在弹簧的作用下与焊丝保持时刻接触，焊丝带动调节轮旋转，调节轮通过连接杆将转矩传递给编码器带动编码器工作，这样编码器就可以实时监控送丝机的运行状态和焊丝的运行速度。滑动体在焊丝和压缩弹簧的作用下在滑动体盖凹槽内上下移动，通过弹簧芯轴和轴套限制滑动体在Z方向直线移动。在全智能送丝机中加入嵌入式计算机系统，用户可以通过送丝机本地面板设置送丝参数和查看运行状态记录，用户通过I/O口或串行口设定送丝速度、控制起停和查看运行状态记录，并可以实时将错误信息上报上位控制系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)送丝机采用伺服控制技术，使电机平稳输出，保证输出转矩，实现低速平稳运行；

(2)采用谐波减速器，增大减速比，保证送丝低速平稳，最低输出速度可达1mm/s；谐波减速器具有有效吸收震动，减小焊丝波动，保证输出转矩，实现平稳送丝的性能；

(3)采用编码器，形成焊丝输出运动的终端闭环，并可实时监控送丝速度，对送丝运动异常及时通知使用者，并有提醒用户检修和及时更换零部件的功能。

(4)在智能送丝机中具有嵌入式计算机系统，用户可以通过送丝机本地面板设置送丝参数和查看运行状态记录，用户通过I/O口或串行口设定送丝速度、控制起停和查看运行状态记录，并可以实时将错误信息上报上位控制系统。

附图说明

图1为整机效果示意图。