[发明专利]宽适应多功能近零飞溅焊接机器人系统

权利要求书

1.一种宽适应多功能近零飞溅焊接机器人系统，其特征在于，包括机器人本体、焊接电源、送丝机、计算机、CAN网络协同控制器、机器人焊炬、供气装置以及冷却装置，所述计算机连接所述CAN网络协同控制器，所述机器人本体、焊接电源、送丝机、机器人焊炬、供气装置以及冷却装置均与所述CAN网络协同控制器连接；其中

所述计算机用于控制整个所述宽适应多功能近零飞溅焊接机器人系统；

所述焊接电源用于给整个所述宽适应多功能近零飞溅焊接机器人系统的焊接电弧提供能源；

所述CAN网络协同控制器用于连接焊接机器人系统各组成部分，实现各部分之间的相互通信和协同工作；

所述机器人本体用于执行焊接作业，控制所述机器人各个轴协同运行，确保焊炬实现相应的焊接位姿动作；

所述送丝机用于实现送丝方向的正转与反转、等速送丝、变速送丝以及脉动送丝功能；

所述机器人焊炬用于将焊丝引导至焊接部位、控制焊丝和保护气体的供给，以及为焊丝的熔化及熔化金属的过渡提供气体保护；

所述供气装置用于为焊接提供各类保护气体；

所述冷却装置用于为机器人焊炬、工件和焊接电源提供散热冷却作用；

所述送丝机包括DSC控制系统、MOSFET驱动电路、整流滤波电路、电机驱动电路、电机负载、反馈电路以及异常检测电路；其中，所述异常检测电路、DSC控制系统、MOSFET驱动电路、电机驱动电路、电机负载以及反馈电路依次连接，所述整流滤波电路连接所述电机驱动电路，所述反馈电路连接所述DSC控制系统。

2.如权利要求1所述的宽适应多功能近零飞溅焊接机器人系统，其特征在于，所述焊接电源包括主电路和控制电路；

所述主电路包括三相整流滤波模块、SiC逆变电路、超高频功率变压器以及SiC超高频整流滤波输出电路；所述三相整流滤波模块用于将三相交流电整流滤波为平滑的直流电，所述SiC逆变电路用于将直流电调制成高电压、低电流的高频交流方波，所述超高频功率变压器用于隔离变压器前后电路且调制出低电压、高电流的高频交流方波，所述SiC超高频整流滤波输出电路用于将高频交流方波整流滤波成焊接所需的直流电；

所述控制电路包括电流反馈模块、电压反馈模块、数字面板、DSC控制器、SiC超高频驱动模块、开关量模组、控制供电模块以及异常检测保护电路；所述电流反馈模块用于采样输出的焊接电流并反馈回所述的DSC控制器进行PID调节完成恒流输出控制；所述电压反馈模块用于输出焊接电压并反馈至所述DSC控制器进行PID调节完成恒压输出控制；所述数字面板用于完成焊接参数设定，焊接电流电压的实时采集检测及显示，以及焊接电源进行信息数据共享与数字控制；所述DSC控制器用于根据所述数字面板的预设值与电流反馈模块、电压反馈模块提供的电流和电压值产生合适的数字PWM信号；所述SiC超高频驱动模块用于驱动主电路中SiC功率管的开通与关断；所述开关量模组用于输出所述DSC控制器产生的开关信号；所述控制供电模块用于给所述控制电路的各模块提供工作电源；所述异常检测保护电路用于对焊接电源的工作状态进行实时监测判断并进行保护。

3.如权利要求2所述的宽适应多功能近零飞溅焊接机器人系统，其特征在于，所述主电路包括全桥电路、隔直电容Cb、饱和电感Ls、电流互感器T、SiC整流模块、输出电抗器Lf以及负载R0；所述全桥电路通过并联的隔直电容Cb和饱和电感Ls连接所述电流互感器T，所述输出电抗器Lf和负载R0串联并连接所述SiC整流模块，所述SiC整流模块连接所述电流互感器T。

4.如权利要求2所述的宽适应多功能近零飞溅焊接机器人系统，其特征在于，所述DSC控制器包括微处理器U1、低压差线性稳压电源模块、外部时钟电路以及JTAG调试电路；所述微处理器U1用于产生多路脉宽、占空比、死区时间以及相位均可柔性调节的数字PWM信号；所述低压差线性稳压电源模块包括稳压器、输入滤波电容C14、C15以及输出滤波电容C16、C17；所述外部时钟电路包括石英晶体Y1、电容C2、C3以及电阻R1；所述JTAG调试电路包括接口JTAG以及电阻R8、R2、R3、R4、R5。