您所在的位置: 成果库 一种用于填丝焊接的振荡送丝驱动装置

一种用于填丝焊接的振荡送丝驱动装置

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-10-11 18:04:20

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”华中科技大学智能制造专业科技服务团| 王正伦 | 2022-11-04 14:18:28
本发明属于焊接技术领域,并具体公开了一种用于填丝焊接的振荡送丝驱动装置,其包括横向振荡机构、纵向振荡机构、复合振荡机构和控制机构,其中:所述横向振荡机构用于产生横向的正弦或余弦规律往复运动,所述纵向振荡机构用于产生纵向的正弦或余弦规律往复运动;所述复合振荡机构包括复合振荡组件和送丝组件,所述复合振荡组件与横向振荡机构和纵向振荡机构均相连,该复合振荡组件由横向振荡机构和纵向振荡机构共同带动进行振荡运动,并进而带动送丝组件实现振荡运动;所述控制机构用于控制和驱动横向振荡机构和纵向振荡机构运动。本发明焊丝振荡路径、频率、振幅可控,振荡精度高,可实现焊丝高频、复杂轨迹振荡运动,可满足多种焊接工艺需求。
目前,激光振荡填丝焊接过程中,激光振荡运动并沿焊接方向以焊接速度运动,而焊丝沿焊接方向以送丝速度线性送入,在激光振荡幅度较大时,振荡运动激光相对焊丝的光丝间距时刻发生改变,不利于焊丝均匀熔化,使得焊丝熔滴向熔池过渡不稳定,甚至将未熔化的焊丝送入熔池,导致焊接过程不稳定,影响焊后成形质量和接头性能。传统摆动机械装置,摆动精度低,轨迹单一且摆动频率低,无法在激光振荡填丝焊接过程中驱动焊丝实现振荡路径可控,高精度,高频、复杂轨迹振荡运动。相应地,本领域存在着发展一种驱动焊丝实现振荡路径可控,高精度,高频,复杂轨迹振荡运动的机械装置的技术需求。

针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供了一种用于填丝焊接的振荡送丝驱动装置,其目的在于,采用反馈控制和传动机构驱动焊丝振荡运动,电动机相位角控制振荡轨迹,电动机转速控制振荡频率,传动机构中滑块控制振荡振幅,整个装置结构简单、控制简易,能够驱动焊丝实现振荡路径可控、高精度、高频、复杂轨迹振荡运动,大大地提高焊接成形质量和接头性能,适用于激光填丝振荡焊接、电弧振荡焊接或激光电弧振荡复合焊接等多种焊接工艺。

华中科技大学(Huazhong University of Science and Technology),简称华中大、华科大 ,位于湖北省武汉市,是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流”、“985工程

1.本发明采用反馈控制和传动机构驱动焊丝振荡运动,焊丝振荡路径、频率、振幅可控,振荡精度高,可实现焊丝高频、复杂轨迹振荡运动,大大地提高焊接成形质量和接头性能,可满足激光填丝振荡焊接、电弧振荡焊接或激光电弧振荡复合焊接及相关的厚板多层多道焊接等多种焊接工艺需求,解决了现有激光振荡填丝焊接工艺或激光电弧振荡焊接工艺中焊丝不同步激光振荡运动,电弧摆动焊接工艺中摆动精度低,轨迹单一且摆动频率低等问题。

2.本发明中控制模块可采集电机角度传感器和电机角度传感器的电动机转动角度数据,利用反馈调节控制,通过驱动模块驱动电动机和电动机以可控方向、可调相位差和可调速度比转动,进而通过横向振荡机构、纵向振荡机构和复合振荡机构传动实现所述焊丝振荡运动;且焊丝振荡运动随电动机和电动机转动规律不同存在多种振荡轨迹,焊丝振荡运动的振荡频率在减速比固定情况下受电动机和电动机转动速度的调控,焊丝振荡运动的振荡振幅受滑块相对曲柄滑槽位置和滑块相对曲柄滑槽位置的调控。

3.本发明中通过控制模块调控电动机和电动机转动的相位角,使得焊丝振荡运动与激光振荡运动轨迹重合,实现激光填丝振荡焊接、电弧振荡焊接或激光电弧振荡复合焊接等多种焊接工艺。

技术入股、技术转让、技术开发、合作开发、技术许可、技术服务等多种方式均可