一種電弧焊機送絲控制器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電弧焊機送絲控制器，屬于自動控制領域。
【背景技術】
[0002]在各類自動、半自動焊設備中，焊接小車和焊機送絲控制器必不可少，其工作的穩定性和可靠性對焊接質量產生直接影響。目前，較常用的焊速和送絲拖動電路的形式有晶體管電路和PWM電路等，這些拖動系統模擬器件容易老化，而且對溫度變化敏感，維修不便。采用單片機控制的拖動系統，雖然部分解決了上述存在的問題，但受到單片機自身處理能力和運算速度的限制，難以實現對轉速實時控制的要求，電源的PI控制器和PWM仍然采用模擬電路，數字化特點沒有得到充分體現。DSP芯片以其數字器件的穩定性、可大規模集成等特點，特別是可編程和易于實現實時信號處理，在數字化焊接領域有著廣闊的應用前景。

【發明內容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種電弧焊機送絲控制器，采用DSP芯片將驅動器和控制器集成于一體，從而通過軟件編程實現各種速度精確調節，系統控制相對簡單，成本低，高效節能，轉速平穩，該拖動系統能明顯改善系統的靜態性能。
[0004]本實用新型的原理是:電弧焊機送絲控制器采用DSP為控制器和無刷直流電動機為驅動電機，不僅具有較強的實時提取與處理信號的能力，并且抗干擾性和穩定性很強。系統主要由DSP、無刷直流電機、三相逆變、位置檢測和電流檢測等組成，結構圖如圖1所示。利用DSP進行調節控制，在不同焊接條件(焊絲種類、直徑和焊接材質等)下，記錄最佳參數的若干匹配值，并將這些離散點構造成對應不同焊接條件組合的焊接參數表存入DSP的FLASH中。在實際焊接過程中，操作者通過控制面板設置焊絲種類和直徑、收弧電壓和收弧電流、電弧力等參數選擇送絲速度，整個控制器結構簡單，具有高可靠性和可擴展性。為了驅動直流無刷電機能恒速的轉動，采用速度反饋控制。該控制器采用PWM方式實現對無刷電機的控制，可以消除送絲阻力對焊接的影響，并有利于慢送絲引弧，提高引弧的成功率，其基本原理是輸出PWM數字信號至功率驅動電路，經三相逆變器對無刷電機進行調速。系統具有故障監測和自診斷功能，一旦出現故障，通過故障保護電路，使PDPINT端口中斷處理，并封鎖PWM輸出，直至故障消除。
[0005]該控制器采用美國TI公司專為電機控制而開發的芯片TMS320F240DSP，它采用哈佛結構，獨立的讀寫數據總線和地址總線，支持并行的程序和數據操作數尋址，可進行許多復雜的運算，具有更低的功耗、更高的可靠性和靜音運行。這一高度集成化芯片迅速成為傳統的微控制單元(MCUS)和昂貴的多片設計的一種廉價的替代產品，價格從幾百美元降到幾美元。它具有強大的數字處理器的特點:20MIPS的速度使TMS320F240DSP控制器比16位微處理控制器單指令執行時間快8?10倍，完成一次乘加運算快16?30倍，32位累加器，3個定時器，16位地址總線，16位數據總線。還具有電機控制單片解決方案的獨特資源:12路脈寬調制PffM輸出，2路10位8通道ADC，28個獨立可編程的多路復用1引腳，串行通信接口 SCI，串行外部設備接口 SPI。
[0006]本實用新型的有益效果是:抗電磁干擾能力強，穩定性高，實現了對轉速實時控制的要求，減少了電機電刷的磨損，降低了噪音，大大地提高了電機的使用壽命，減少了維修故障的時間成本和資金成本。
【附圖說明】
[0007]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0008]圖1為本實用新型的結構圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做進一步說明。
[0010]如圖1所示，本實用新型包括:直流輸入電壓、三相逆變器、電流檢測模塊、光電耦合模塊、永磁無刷電機、位置檢測模塊、送絲執行機構、DSP、通信端口模塊、保護電路模塊、控制面板模塊、速度給定模塊。
[0011]進一步地，所述直流輸入電壓與三相逆變器相連接，三相逆變器將直流電信號逆變為三相交流電信號；
[0012]所述三相逆變器分別連接所述電流檢測模塊、光電耦合模塊、永磁無刷電機，電流檢測模塊采集三相逆變器的電流信號，光電耦合模塊起到信號隔離的作用，三相逆變器輸出的三相交流電為永磁無刷電機供電；
[0013]所述永磁無刷電機分別連接所述位置檢測模塊、送絲執行機構，位置檢測模塊采集永磁無刷電機的位置信息，永磁無刷電機控制送絲執行機構進行送絲；
[0014]所述DSP的ADCl端口連接所述電流檢測模塊，DSP的P麗端口連接所述光電耦合模塊，DSP的CAP/QEP端口連接所述位置檢測模塊，DSP的SC/SPI端口連接通信端口模塊，DSP的PDPINT端口連接所述保護電路模塊，DSP的1端口連接所述控制面板模塊，DSP的ADC2端口連接所述速度給定模塊。
[0015]進一步地，所述三相逆變器采用的型號是SX-200;
[0016]所述永磁無刷電機采用的型號是BM1418ZXF;
[0017]所述電流檢測模塊包含RC—階濾波電路；
[0018]所述光電親合模塊包括施密特觸發器、光電親合器(型號為6N137)；
[0019]所述DSP 的型號為 TMS320F240;
[0020]所述通信端口模塊包括芯片MAX3232、濾波瓷片電容；
[0021 ]所述控制面板模塊包括型號為ET070的觸摸屏；
[0022]所述速度給定模塊為高精度的電位器(阻值為5.6K)。
【主權項】
1.一種電弧焊機送絲控制器，其特征在于:包括:直流輸入電壓、三相逆變器、電流檢測模塊、光電耦合模塊、永磁無刷電機、位置檢測模塊、送絲執行機構、DSP、通信端口模塊、保護電路模塊、控制面板模塊、速度給定模塊;進一步地，所述直流輸入電壓與三相逆變器相連接;所述三相逆變器分別連接所述電流檢測模塊、光電耦合模塊、永磁無刷電機;所述永磁無刷電機分別連接所述位置檢測模塊、送絲執行機構;所述DSP的ADCl端口連接所述電流檢測模塊，DSP的PffM端口連接所述光電耦合模塊，DSP的CAP/QEP端口連接所述位置檢測模塊，DSP的SC/SPI端口連接通信端口模塊，DSP的PDPINT端口連接所述保護電路模塊，DSP的1端口連接所述控制面板模塊，DSP的ADC2端口連接所述速度給定模塊。2.根據權利要求1所述的一種電弧焊機送絲控制器，其特征在于:所述三相逆變器采用的型號是SX-200;所述永磁無刷電機采用的型號是BM1418ZXF;所述電流檢測模塊包含RC—階濾波電路；所述光電耦合模塊包括施密特觸發器、光電耦合器；所述DSP的型號為TMS320F240;所述通信端口模塊包括芯片MAX3232、濾波瓷片電容;所述控制面板模塊包括型號為ET070的觸摸屏;所述速度給定模塊為高精度的電位器。
【專利摘要】本實用新型提供一種電弧焊機送絲控制器，包括：直流輸入電壓、三相逆變器、電流檢測模塊、光電耦合模塊、永磁無刷電機、位置檢測模塊、送絲執行機構、DSP、通信端口模塊、保護電路模塊、控制面板模塊、速度給定模塊。本實用新型實現了對轉速實時控制的要求，減少了電機電刷的磨損，降低了噪音，大大地提高了電機的使用壽命。
【IPC分類】B23K9/12
【公開號】CN205362959
【申請號】CN201521095744
【發明人】王影平
【申請人】天津市福尼斯焊接技術有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2015年12月22日