[实用新型]一种智能型弧焊机器人潜水送丝机

说明书

技术领域

本实用新型涉及焊接工艺及设备技术，更具体地说，涉及一种智能型弧焊机器人潜水送丝机。

背景技术

随着海洋能源、远洋运输、大型船舶等一系列大型工程的开发，我国对水下焊接技术的需求也日益迫切。实现水下焊接自动化的主要方式有三种：水下轨道式焊接系统、远程遥控式焊接系统和机器人焊接系统。水下轨道式焊接需要在水下安装轨道，受到潜水员潜水深度限制；远程遥控焊接精度误差较大，有时难以满足工程焊接精度要求；基于当今社会特殊应用机器人的迅速发展，水下焊接机器人是今后水下焊接自动化的研究方向。由于水下环境的复杂性和不确定性，目前还没有焊接机器人从事完全的水下焊接活动。

影响水下焊缝质量的因素很多，但焊接时电弧是否稳定燃烧是基本要求。与通常的焊接电弧相比，水环境下的电弧由于水压力及其他因素的影响，其燃烧的稳定性很差。从机理上分析，要使水下电弧燃烧稳定，就必须要有性能稳定可靠的潜水送丝机，确保焊丝稳定精确的送给，能够建立稳定的电源-电弧系统。水下送丝系统的性能至关重要，能根据焊接工艺需求，实现匀速、变速以及脉动等多种送丝模式，之外，还需要实时诊断焊丝余量，确保焊丝从送丝软管送出时比较干燥，不对焊接电弧的稳定性产生不利影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种智能型弧焊机器人潜水送丝机，保证在焊接过程能够确保送丝盘干燥和焊丝送给稳定精确，从而实现匀速、变速以及脉动等多种送丝模式，有助于焊接电源-水下电弧系统自动适应水下焊接电弧的特性，实现高质量的水下机器人焊接。

为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：一种智能型弧焊机器人潜水送丝机，其特征在于：包括密封罩，还包括均设置在密封罩内的DSC控制器、送丝驱动电路、送丝电机、送丝速度检测电路、通信电路、有无焊丝检测电路、漏水检测电路、送丝机械传动部件和设置有焊丝的焊丝盘；所述DSC控制器、送丝驱动电路、送丝电机和送丝机械传动部件依次连接；所述DSC控制器还分别与漏水检测电路、通信电路和有无焊丝检测电路连接；所述送丝速度检测电路一端与DSC控制器连接，另一端与送丝电机连接；所述焊丝盘的焊丝与送丝机械传动部件连接。

在上述方案中，焊丝盘采用通用的焊丝盘，送丝机械传动部件由通用的压紧轮、压紧手柄等构成，而送丝电机为通用的直流电机。

所述DSC控制器由最小系统、可视化人机交互系统、按键、旋转编码器、LED状态指示灯、显存和闪存连接组成。具体地说，DSC控制器主要包括型号为STM32F405ZGT6的最小系统，由型号为AT070TN92的触摸屏、型号为RA8875的驱动芯片以及型号为CAT4139的背光芯片为主构成的可视化人机交互系统，按键，旋转编码器，LED状态指示灯，扩展的16M SRAM显存以及扩展的64Mbit的闪存连接构成。

所述最小系统由微处理器、电源电路、复位电路、晶振电路和JTAG接口通过外围电路连接构成。具体地说，DSC控制器的最小系统主要采用内部固化有运行于FreeRTOS内核的潜水送丝机控制软件的STM32F405RGT6微处理器为主要部件。

所述送丝驱动电路由两个N沟道型场效应管构成的半桥电路、驱动芯片、光耦一、继电器一和稳压芯片通过外围电路连接组成；所述驱动芯片通过最小系统的PWM端口与DSC控制器连接。该送丝驱动电路是能够实现匀速送丝、变速送丝以及脉动送丝三种送丝模式的电路。

所述有无焊丝检测电路通过最小系统的GPIO端口与DSC控制器连接,并由电涡流式接近开关、继电器二、光耦二、线性光耦、高速运算放大器通过外围电路连接构成。该有无焊丝检测电路不仅能够检测焊丝的有无，而且能够对焊丝盘焊丝的余量进行预测和判断。

所述漏水检测电路通过最小系统的GPIO端口与DSC控制器连接，并由漏水电极、光耦三、电阻一和电容一通过外围电路连接构成。

所述送丝速度检测电路通过最小系统的ADC端口与DSC控制器连接；所述送丝速度检测电路对送丝速度的检测方式为编码器检测方式，或者为检测电机电枢电压的方式。

所述通信电路一端与焊接机器人连接，另一端通过最小系统的CAN端口与DSC控制器连接，并由型号为SN65HVD230的CAN收发器、电阻二和电容二通过外围电路连接构成。

所述密封罩为由不锈钢材料制成的壳体，其与外部的接口采用静密封和动密封相结合的密封方式，从而提高该送丝机在水下工作的密封效果。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点与有益效果：