絲線供給長度控制方法和絲線供給長度檢測系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種用于控制絲線的供給長度的方法，其根據絲線的預定供給長度與檢測到的實際供給長度的差值對驅動絲線供給的驅動器的驅動量進行閉環反饋控制，使得絲線的預定供給長度與傳感器檢測到的實際供給長度的差值為零或在允許的誤差范圍內，實現了絲線的長度的精確供給。而且，本發明的位移檢測系統的結構非常簡單，能夠實現絲線的供給長度的精確檢測。
【專利說明】絲線供給長度控制方法和絲線供給長度檢測系統
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種用于控制絲線的供給長度的方法，尤其涉及一種用于控制焊絲的供給長度的方法。
【背景技術】
[0002]在現有技術中，一般通過馬達的驅動齒輪與焊絲表面的摩擦接合來推動焊絲向前供給。目前，對于焊絲的供給長度通常采用開環控制，例如，先根據焊絲的預定供給長度，計算出驅動焊絲供給的馬達的旋轉量，然后啟動馬達驅動焊絲供給，當馬達運轉到計算的旋轉量時，停止馬達，結束焊絲的供給，由于計算出的旋轉量與焊絲的預定供給長度對應，從理論上講，焊絲的實際供給長度應當等于預定供給長度。但是，在實際應用中，馬達的驅動齒輪與焊絲表面之間經常出現打滑或者馬達出現失速等意外情況，導致焊絲的實際供給長度并不等于預定供給長度，導致焊絲的供給長度不精確。
【發明內容】
[0003]本發明的目的旨在解決現有技術中存在的上述問題和缺陷的至少一個方面。
[0004]本發明的一個目的在于提供一種能夠精確地控制絲線的供給長度的方法。
[0005]本發明的另一個目的在于提供一種能夠精確地檢測絲線的實際供給長度的、結構非常簡單的位移檢測系統。
[0006]根據本發明的一個方面，提供一種用于控制絲線的供給長度的方法，所述絲線與驅動器的驅動輪摩擦接合，通過驅動器驅動驅動輪旋轉來推動絲線向前移動，從而實現絲線的供給，所述方法包括如下步驟:
[0007]S10:提供位移傳感器，所述位移傳感器具有從動輪，所述從動輪與所述絲線摩擦接合，并且所述從動輪被配置成在驅動輪推動絲線向前供給時在絲線的拉拽下旋轉，所述位移傳感器能夠檢測從動輪的旋轉圈數；
[0008]S20:啟動驅動器使驅動輪旋轉，以便推動絲線向前供給，同時絲線拉拽從動輪旋轉；
[0009]S30:控制器根據從動輪的周長與位移傳感器檢測到的從動輪的旋轉圈數的乘積獲得絲線的實際供給長度；和
[0010]S40:根據絲線的預定供給長度與檢測到的實際供給長度的差值對驅動器的驅動量進行閉環反饋控制，使得所述差值為零或在允許的誤差范圍內。
[0011]根據本發明的另一個方面，提供一種用于控制絲線的供給長度的方法，所述絲線與驅動器的驅動輪摩擦接合，通過驅動器驅動驅動輪旋轉來推動絲線向前移動，從而實現絲線的供給，所述方法包括如下步驟:
[0012]S100:提供位移傳感器，所述位移傳感器具有從動輪，所述從動輪與所述絲線摩擦接合，并且所述從動輪被配置成在驅動輪推動絲線向前供給時在絲線的拉拽下旋轉，所述位移傳感器能夠檢測從動輪的旋轉圈數；
[0013]S200:控制器根據絲線的預定供給長度計算驅動器的預定驅動置；
[0014]S300:啟動驅動器使驅動輪旋轉，以便推動絲線向前供給，同時絲線拉拽從動輪旋轉；
[0015]S400:當驅動器運轉到預定驅動量時，停止驅動器，并且控制器根據從動輪的周長與位移傳感器檢測到的從動輪的旋轉圈數的乘積獲得絲線的實際供給長度；和
[0016]S500:判斷絲線的預定供給長度與檢測到的實際供給長度的差值是否為零或在允許的誤差范圍內，如果判斷結果為是，則絲線供給結束，如果判斷結果為否，則再次啟動驅動器并根據所述差值對驅動器的驅動量進行閉環反饋控制，直至所述差值為零或在允許的誤差范圍內。
[0017]根據本發明的一個實例性的實施例，所述絲線為作為焊接材料使用的焊絲。
[0018]根據本發明的另一個實例性的實施例，所述允許的誤差范圍在0至0.1mm，優選地，在0至0.05mm,更優選地,在0至0.01mm。
[0019]根據本發明的另一個實例性的實施例，所述驅動器為馬達，所述驅動輪為同軸地安裝在馬達的輸出軸上的驅動齒輪。
[0020]根據本發明的另一個實例性的實施例，所述位移傳感器為旋轉型光學或電學編碼器，所述從動輪為同軸在安裝在編碼器的輸入軸上的從動齒輪。
[0021]根據本發明的另一個實例性的實施例，所述馬達的輸出軸的軸線與所述編碼器的輸入軸的軸線平行；并且所述絲線的軸線與所述馬達的輸出軸的軸線和所述編碼器的輸入軸的軸線垂直。
[0022]根據本發明的另一個實例性的實施例，所述驅動器和所述位移傳感器固定地安裝在固定架的豎直側壁上。
[0023]根據本發明的另一個實例性的實施例，在所述固定架的后端和前端分別安裝有進絲管和送絲管，并且在所述后端和前端之間設置有走絲槽部件，所述絲線從所述進絲管進入，經過走絲槽部件，并從送絲管供給出去。
[0024]根據本發明的另一個實例性的實施例，所述絲線的至少一部分外表面從走絲槽部件的槽口中露出，并且所述驅動器的驅動輪的周面和所述位移傳感器的從動輪的周面壓靠在絲線的露出的表面上，以便與絲線摩擦接合。
[0025]根據本發明的另一個方面，提供一種用于檢測絲線的供給長度的位移檢測系統，包括:具有從動輪的位移傳感器，所述從動輪與所述絲線摩擦接合，并且所述從動輪被配置成在供給絲線時通過絲線的拉拽而旋轉，所述位移傳感器能夠檢測從動輪的旋轉圈數；和控制器，所述控制器根據從動輪的周長與位移傳感器檢測到的從動輪的旋轉圈數的乘積獲得絲線的實際供給長度。
[0026]根據本發明的一個實例性的實施例，所述位移傳感器為旋轉型光學或電學編碼器，所述從動輪為同軸在安裝在編碼器的輸入軸上的齒輪。
[0027]根據本發明的另一個實例性的實施例，所述控制器為PLC控制器、工控機或計算機。
[0028]根據本發明的另一個方面，還提供一種用于控制絲線的供給長度的方法，包括如下步驟:
[0029]檢測絲線的實際供給長度；
[0030]根據絲線的預定供給長度與檢測到的實際供給長度的差值對驅動絲線供給的驅動器的驅動量進行閉環反饋控制，使得所述差值為零或在允許的誤差范圍內。
[0031]與現有技術相比，本發明對絲線的供給長度進行閉環反饋控制，實現了絲線的長度的精確供給。而且，本發明的位移檢測系統的結構非常簡單，能夠實現絲線的供給長度的精確檢測。
[0032]通過下文中參照附圖對本發明所作的描述，本發明的其它目的和優點將顯而易見，并可幫助對本發明有全面的理解。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]圖1顯示根據本發明的一個實例性的實施例的絲線供應系統的立體示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。在說明書中，相同或相似的附圖標號指示相同或相似的部件。下述參照附圖對本發明實施方式的說明旨在對本發明的總體發明構思進行解釋，而不應當理解為對本發明的一種限制。
[0035]圖1顯示根據本發明的一個實例性的實施例的絲線供應系統的立體示意圖。
[0036]如圖1所示，圖示的絲線供應系統主要包括:引導絲線前進的引導機構110、120、130;驅動絲線前進的驅動器200;檢測絲線實際供給長度的位移傳感器300;固定前述各個部件的固定架100;和控制整個系統運轉的控制器(未圖示)。
[0037]如圖1所示，引導絲線前進的引導機構主要包括進絲管110、送絲管120和走絲槽部件130。如圖1所示，進絲管110和送絲管120分別安裝在固定架100的后端和前端，走絲槽部件130設置在固定架100的后端和前端之間。這樣，絲線(未圖示)從進絲管110進入，經過走絲槽部件130，并從送絲管120供給出去。
[0038]請繼續參見圖1，在圖示的實施例中，驅動絲線前進的驅動器200具有一個驅動輪210，該驅動輪210與絲線的表面摩擦接合，通過驅動器200驅動驅動輪210旋轉來推動絲線向前移動，從而實現絲線的供給，
[0039]請繼續參見圖1，在圖示的實施例中，檢測絲線實際供給長度的位移傳感器300具有從動輪310，從動輪310與絲線的表面摩擦接合，并且從動輪310被配置成在驅動輪210推動絲線向前供給時在絲線的拉拽下旋轉，位移傳感器300能夠檢測從動輪310的旋轉圈數，并將檢測到的旋轉圈數轉換成電信號發送到控制器，從而控制器能夠根據從動輪310的旋轉圈數和從動輪310的周長的乘積獲得絲線的實際供給長度。
[0040]如圖1所示，驅動器200和位移傳感器300固定地安裝在固定架100的豎直側壁140 上。
[0041]在圖1所示的實施例中，絲線的至少一部分外表面從走絲槽部件130的槽口中露出，并且驅動器200的驅動輪210的周面和位移傳感器300的從動輪310的周面壓靠在絲線的露出的表面上，以便與絲線摩擦接合。
[0042]在本發明的一個實例性的實施例中，驅動器200為馬達，驅動輪210為同軸地安裝在馬達的輸出軸上的驅動齒輪。
[0043]如圖1所示，馬達的輸出軸的軸線與編碼器的輸入軸的軸線平行；并且絲線的軸線與馬達的輸出軸的軸線和編碼器的輸入軸的軸線垂直。
[0044]在本發明的一個實例性的實施例中，位移傳感器300為旋轉型光學或電學編碼器，從動輪310為同軸在安裝在編碼器的輸入軸上的從動齒輪。這樣，位移傳感器300能夠檢測從動輪310的旋轉圈數，并將從動輪310的旋轉圈數轉換成電信號發送到控制器，然后控制器可以根據從動輪310的旋轉圈數和從動輪310的周長的乘積獲得絲線的實際供給長度。
[0045]在本發明的一個實例性的實施例中，控制器可以為PLC控制器、工控機或計算機。
[0046]下面將詳細說明用于精確地絲線的供給長度的各種閉環控制方法。
[0047]在本發明的一個實例性的實施例中，提供一種用于控制絲線的供給長度的方法，包括如下步驟:
[0048]S10:提供前述位移傳感器300;
[0049]S20:啟動驅動器200使驅動輪210旋轉，以便推動絲線向前供給，同時絲線拉拽從動輪310旋轉；
[0050]S30:控制器根據從動輪310的周長與位移傳感器300檢測到的從動輪310的旋轉圈數的乘積獲得絲線的實際供給長度；和
[0051]S40:根據絲線的預定供給長度與檢測到的實際供給長度的差值對驅動器200的驅動量進行閉環反饋控制，使得差值為零或在允許的誤差范圍內。
[0052]在本發明的另一個實例性的實施例中，提供了另一種用于控制絲線的供給長度的方法，包括如下步驟:
[0053]S100:提供前述位移傳感器300;
[0054]S200:控制器根據絲線的預定供給長度計算驅動器200的預定驅動量；
[0055]S300:啟動驅動器200使驅動輪210旋轉，以便推動絲線向前供給，同時絲線拉拽從動輪310旋轉；
[0056]S400:當驅動器200運轉到預定驅動量時，停止驅動器200，并且控制器根據從動輪310的周長與位移傳感器300檢測到的從動輪310的旋轉圈數的乘積獲得絲線的實際供給長度；和
[0057]S500:判斷絲線的預定供給長度與檢測到的實際供給長度的差值是否為零或在允許的誤差范圍內，如果判斷結果為是，則絲線供給結束，如果判斷結果為否，則再次啟動驅動器200并根據絲線的預定供給長度與檢測到的實際供給長度的差值對驅動器200的驅動量進行閉環反饋控制，直至差值為零或在允許的誤差范圍內。
[0058]在本發明的一個實施例中，絲線可以為作為焊接材料使用的焊絲，例如，常見的金屬焊絲或合金焊絲，如，錫焊絲、錫釬焊絲、鋁釬焊絲等。
[0059]在本發明的一個實例性的實施例中，焊絲的供給長度所允許的誤差范圍在0至0，1mm。優選地,在0至0.05mm的范圍以內，更優選地,在0至0.01mm的范圍以內。
[0060]雖然結合附圖對本發明進行了說明，但是附圖中公開的實施例旨在對本發明優選實施方式進行示例性說明，而不能理解為對本發明的一種限制。
[0061]雖然本總體發明構思的一些實施例已被顯示和說明，本領域普通技術人員將理解，在不背離本總體發明構思的原則和精神的情況下，可對這些實施例做出改變，本發明的范圍以權利要求和它們的等同物限定。
[0062] 應注意，措詞“包括”不排除其它元件或步驟，措詞“一”或“一個”不排除多個。另夕卜，權利要求的任何元件標號不應理解為限制本發明的范圍。
【權利要求】
1.一種用于控制絲線的供給長度的方法，所述絲線與驅動器(200)的驅動輪(210)摩擦接合，通過驅動器(200)驅動驅動輪(210)旋轉來推動絲線向前移動，從而實現絲線的供給， 其特征在于，所述方法包括如下步驟: S10:提供位移傳感器(300)，所述位移傳感器(300)具有從動輪(310)，所述從動輪(310)與所述絲線摩擦接合，并且所述從動輪(310)被配置成在驅動輪(210)推動絲線向前供給時在絲線的拉拽下旋轉，所述位移傳感器(300)能夠檢測從動輪(310)的旋轉圈數； S20:啟動驅動器(200)使驅動輪(210)旋轉，以便推動絲線向前供給，同時絲線拉拽從動輪(310)旋轉； S30:控制器根據從動輪(310)的周長與位移傳感器(300)檢測到的從動輪(310)的旋轉圈數的乘積獲得絲線的實際供給長度；和 S40:根據絲線的預定供給長度與檢測到的實際供給長度的差值對驅動器(200)的驅動量進行閉環反饋控制，使得所述差值為零或在允許的誤差范圍內。
2.一種用于控制絲線的供給長度的方法，所述絲線與驅動器(200)的驅動輪(210)摩擦接合，通過驅動器(200)驅動驅動輪(210)旋轉來推動絲線向前移動，從而實現絲線的供給， 其特征在于，所述方法包括如下步驟: S100:提供位移傳感器(300)，所述位移傳感器(300)具有從動輪(310)，所述從動輪(310)與所述絲線摩擦接合，并且所述從動輪(310)被配置成在驅動輪(210)推動絲線向前供給時在絲線的拉拽下旋轉，所述位移傳感器(300)能夠檢測從動輪(310)的旋轉圈數； S200:控制器根據絲線的預定供給長度計算驅動器(200)的預定驅動量； S300:啟動驅動器(200)使驅動輪(210)旋轉，以便推動絲線向前供給，同時絲線拉拽從動輪(310)旋轉； S400:當驅動器(200)運轉到預定驅動量時，停止驅動器(200)，并且控制器根據從動輪(310)的周長與位移傳感器(300)檢測到的從動輪(310)的旋轉圈數的乘積獲得絲線的實際供給長度；和 S500:判斷絲線的預定供給長度與檢測到的實際供給長度的差值是否為零或在允許的誤差范圍內，如果判斷結果為是，則絲線供給結束，如果判斷結果為否，則再次啟動驅動器(200)并根據所述差值對驅動器(200)的驅動量進行閉環反饋控制，直至所述差值為零或在允許的誤差范圍內。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述絲線為作為焊接材料使用的焊絲。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述允許的誤差范圍在O至0.1mm。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述允許的誤差范圍在O至0.05mm。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述允許的誤差范圍在O至0.01mm。
7.根據權利要求3所述的方法，其特征在于， 所述驅動器(200)為馬達，所述驅動輪(210)為同軸地安裝在馬達的輸出軸上的驅動齒輪。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于， 所述位移傳感器(300)為旋轉型光學或電學編碼器，所述從動輪(310)為同軸在安裝在編碼器的輸入軸上的從動齒輪。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于， 所述馬達的輸出軸的軸線與所述編碼器的輸入軸的軸線平行；并且 所述絲線的軸線與所述馬達的輸出軸的軸線和所述編碼器的輸入軸的軸線垂直。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于， 所述驅動器(200)和所述位移傳感器(300)固定地安裝在固定架(100)的豎直側壁(140)上。
11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于， 在所述固定架(100)的后端和前端分別安裝有進絲管(110)和送絲管(120)，并且在所述后端和前端之間設置有走絲槽部件(130)， 所述絲線從所述進絲管(110)進入，經過走絲槽部件(130)，并從送絲管(120)供給出去。
12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于， 所述絲線的至少一部分外表面從走絲槽部件(130)的槽口中露出，并且所述驅動器(200)的驅動輪(210)的周面和所述位移傳感器(300)的從動輪(310)的周面壓靠在絲線的露出的表面上，以便與絲線摩擦接合。
13.一種用于檢測絲線的供給長度的位移檢測系統，其特征在于，包括: 具有從動輪(310)的位移傳感器(300)，所述從動輪(310)與所述絲線摩擦接合，并且所述從動輪(310)被配置成在供給絲線時通過絲線的拉拽而旋轉，所述位移傳感器(300)能夠檢測從動輪(310)的旋轉圈數；和 控制器，所述控制器根據從動輪(310)的周長和位移傳感器(300)檢測到的從動輪(310)的旋轉圈數的乘積獲得絲線的實際供給長度。
14.根據權利要求13所述的位移檢測系統，其特征在于， 所述位移傳感器(300)為旋轉型光學或電學編碼器，所述從動輪(310)為同軸在安裝在編碼器的輸入軸上的從動齒輪。
15.一種用于控制絲線的供給長度的方法，包括如下步驟: 檢測絲線的實際供給長度； 根據絲線的預定供給長度與檢測到的實際供給長度的差值對驅動絲線供給的驅動器的驅動量進行閉環反饋控制，使得所述差值為零或在允許的誤差范圍內。
【文檔編號】B65H61/00GK104370160SQ201310349287
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年8月12日 優先權日:2013年8月12日
【發明者】魯異, 曾慶龍 申請人:泰科電子公司, 深圳市深立精機科技有限公司