[實用新型]一種基于數字渦流傳感器的焊后焊縫跟蹤裝置

有效

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• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN205386677U
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 沈慶;吳曉;沈杰;申冰冰;潘穩(wěn)
• 申請（專利權）人: 沈慶
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種焊接裝置，更具體地說是一種基于數字渦流傳感器的焊后焊 縫跟蹤裝置。

背景技術

在大型結構件焊接、薄板焊接、異種金屬焊接、高溫合金焊接，以及在高精度特種 設備焊接等領域，焊接變形需得到有效控制，否則會對焊接件尺寸和外形有影響，而且會降 低結構的承載能力，焊接應力是焊接變形的主要原因，而焊接應力的消除離不開焊后焊縫 跟蹤。

目前焊縫自動跟蹤的傳感器主要有：機械式傳感器、電磁感應式傳感器、電弧式傳 感器、光學式傳感器、超聲波傳式感器等。

①機械傳感器機械傳感器是一種接觸式傳感器。它的工作原理是以導桿或導輪 沿著焊縫前方探測焊縫位置。依靠導桿或導輪依靠電子裝置獲取信號，控制驅動裝置，使焊 槍對中焊縫，傳感器回到合理位置，此時傳感器的輸出信號為零，這就實現了自動跟蹤機械 傳感器具有結構簡單，抗磁、光、煙塵和飛濺等性能好，工作穩(wěn)定性好，價格便宜等特點。但 也存在一些弊端，比如：若坡口或縫隙的加工裝配不均勻，由于傳感器的導桿或導輪在與工 件接觸時，容易失去跟蹤點。所以焊接速度不不易過快，此外機械式傳感器的導桿或導輪在 焊接中和工件之間磨損對傳感器的精度造成很大影響。所以在現代焊接技術中，機械式接 觸傳感器已逐漸被非接觸式傳感器替代。

②電磁傳感器電磁感應式傳感器是一種非接觸式傳感器，按照頻率可分為普通 頻率式（電磁傳感器）和高頻式（渦流傳感器）兩種。電磁傳感器的頻率一般低于10KHz，渦 流傳感器的頻率一般為30～160KHz；電磁式傳感器主要適用于對接、搭接和角焊縫焊接， 由于電磁傳感器體積較大，靈活性差，對磁場干擾和裝配條件比較敏感，只適用于一些對精 度要求不太嚴格的場合。渦流傳感器因其體積小，頻率較高，能克服電磁式傳感器易受強大 焊接電流干擾的影響缺陷，可適用于跟蹤焊接幾乎所有金屬材料。

發(fā)明內容

實用新型目的：本實用新型的目的是為了提供一種基于數字渦流傳感器的焊后焊 縫跟蹤裝置，此控制裝置電路簡單，成本低，焊縫跟蹤精度高，性能價格比高。

技術方案：本實用新型所述的一種基于數字渦流傳感器的焊后焊縫跟蹤裝置，包 括主控單元和數字渦流傳感器反饋系統(tǒng)以及電源模塊，所述電源模塊連接有主控單元、驅 動電路、直流電機，所述主控單元連接有驅動電路，所述驅動電路連接有直流電機，所述直 流電機構成焊后焊縫跟蹤系統(tǒng)，所述主控單元與所述焊后焊縫跟蹤系統(tǒng)之間還連接有渦流 傳感器檢測反饋模塊。

進一步的，所述主控單元由STM32F103單片機及其外圍電路組成，實現對直流電機 的恒速控制。

進一步的，所述驅動電路由電機驅動芯片BTN7971組成，提供大電流，驅動直流電 機工作。

進一步的，所述電源模塊由開關電源構成，為主控單元，驅動電路以及直流電機提 供工作電源。

進一步的，所述渦流傳感器檢測反饋模塊由LDC1000數字渦流傳感器構成，實現對 焊后焊縫跟蹤系統(tǒng)的閉環(huán)控制。

有益效果：本實用新型電路簡單，成本低，焊縫跟蹤精度高，方便實用，經濟效益 高。

附圖說明

圖1為本實用新型的控制原理結構框圖示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的較佳實例進行詳細闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和 特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本實用新型的保護范圍作出更為清楚明確的 界定。

如圖1所示的一種基于數字渦流傳感器的焊后焊縫跟蹤裝置，包括主控單元和數 字渦流傳感器反饋系統(tǒng)，所述電源模塊連接有主控單元、驅動電路、直流電機，所述主控單 元連接有驅動電路，所述驅動電路連接有直流電機，所述直流電機構成焊后焊縫跟蹤系統(tǒng)， 所述主控單元與所述焊后焊縫跟蹤系統(tǒng)之間還連接有渦流傳感器檢測反饋模塊。

作為上述技術方案的進一步優(yōu)化，所述基于數字渦流傳感器的焊后焊縫跟蹤裝置 主控單元選用STM32F103單片機，該單片機自帶PWM輸出，且抗干擾能力強，編程實現對直流 電機的恒速控制；所述電機驅動模塊由電機驅動芯片組成，驅動芯片選用BTN7971芯片，提 供大電流，驅動直流電機工作。所述渦流傳感器檢測反饋模塊由LDC1000數字渦流傳感器構 成，實現對焊后焊縫跟蹤系統(tǒng)的閉環(huán)控制。