專利名稱：多工作位置自動(dòng)焊接小車電機(jī)用速度反饋控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一款多工作位置自動(dòng)焊接小車(以下簡(jiǎn)稱焊接小車)，尤其是焊接小車中電機(jī)的速度反饋裝置，具體地說(shuō)是一種多工作位置自動(dòng)焊接小車電機(jī)用速度反饋控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的焊接小車行走電機(jī)多采用開環(huán)控制，控制精度低；即使使用閉合控制的，也多為電流反饋控制，控制精度低。雖然電路簡(jiǎn)單，但在實(shí)際的焊接現(xiàn)場(chǎng)由于母材不平整、母材上有焊道等原因，易導(dǎo)致行走電機(jī)速度的較大波動(dòng)，影響焊接效果，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致焊穿及未焊透等質(zhì)量事故。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)焊接小車行走電機(jī)多采用開環(huán)控制，即使使用閉合控制的，也多為電流反饋控制，控制精度低問(wèn)題，提出一種焊接小車電機(jī)用速度反饋控制裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種多工作位置自動(dòng)焊接小車電機(jī)用速度反饋控制裝置，包括第一編碼器、頻/ 壓變換器、A/D轉(zhuǎn)換器，MCU控制器和PWM斬波電路；所述的第一編碼器作為焊接小車的電機(jī)M的速度檢測(cè)器采集電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，第一編碼器的信號(hào)輸出端與頻/壓變換器的信號(hào)輸入端相連，頻/壓變換器的信號(hào)輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端相連，A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端與MCU控制器的轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)輸入端相連，MCU控制器的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入端與電機(jī)調(diào)速電位器的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出端相連，MCU控制器的轉(zhuǎn)速控制信號(hào)輸出端與PWM斬波電路的信號(hào)輸入端相連，PWM斬波電路的輸出端與電機(jī)M的控制信號(hào)輸入端相連。本實(shí)用新型的第一編碼器包括光柵、U形光耦和測(cè)速反饋線路板，所述的電機(jī)M連接電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的一端，電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的另一端上套裝光柵，測(cè)速反饋線路板安裝在光柵的上部，測(cè)速反饋線路板上裝有U形光耦，U形光耦的U型槽套裝在光柵的光柵齒的外部，U形光耦感應(yīng)光柵的轉(zhuǎn)速信號(hào)，U形光耦的信號(hào)輸出端與測(cè)速反饋線路板連接，測(cè)速反饋線路板的信號(hào)輸出端作為第一編碼器的輸出與頻/壓變換器的信號(hào)輸入端相連。本實(shí)用新型的第一編碼器包括永磁環(huán)、霍爾元件和測(cè)速反饋線路板，所述的電機(jī)M 連接電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的一端，電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的另一端上套裝永磁環(huán)，測(cè)速反饋線路板安裝在永磁環(huán)的上部，測(cè)速反饋線路板上裝有霍爾元件，霍爾元件與永磁環(huán)無(wú)線感應(yīng)，霍爾元件的信號(hào)輸出端與測(cè)速反饋線路板連接，測(cè)速反饋線路板的信號(hào)輸出端作為第一編碼器的輸出與頻 /壓變換器的信號(hào)輸入端相連。一種多工作位置自動(dòng)焊接小車電機(jī)用速度反饋控制裝置，它包括第二編碼器、A/D 轉(zhuǎn)換器，MCU控制器和PWM斬波電路；所述的第二編碼器作為焊接小車的電機(jī)M的速度檢測(cè)器采集電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，第二編碼器的信號(hào)輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端相連，A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端與MCU控制器的轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)輸入端相連，MCU控制器的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入端與電機(jī)調(diào)速電位器的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出端相連，MCU控制器的轉(zhuǎn)速控制信號(hào)輸出端與PWM斬波電路的信號(hào)輸入端相連，PWM斬波電路的信號(hào)輸出端與電機(jī)M的控制信號(hào)輸入端相連。本實(shí)用新型的第二編碼器包括聯(lián)軸器和測(cè)速發(fā)電機(jī)，所述的電機(jī)M連接電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的一端，電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的另一端連接聯(lián)軸器，聯(lián)軸器上安裝測(cè)速發(fā)電機(jī)，測(cè)速發(fā)電機(jī)的信號(hào)輸出端作為第二編碼器的輸出與A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端相連。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型的電機(jī)反饋控制方式為通過(guò)對(duì)電機(jī)速度進(jìn)行光電編碼，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換得到轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)反饋信號(hào)，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)速度反饋控制，使電機(jī)在變負(fù)載情況下輸出轉(zhuǎn)速恒定，從而保證小車運(yùn)行平穩(wěn)。

圖1是本實(shí)用新型的原理框圖之一。圖2是本實(shí)用新型的原理框圖之二。圖3是圖1中第一編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖之一。圖4是圖1中第一編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖之二。圖5是圖2中第二編碼器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是圖4中永磁環(huán)的俯視結(jié)構(gòu)圖。其中7、電機(jī)M ;8、光柵；9、測(cè)速反饋線路板；10、電機(jī)轉(zhuǎn)子軸；11、U形光耦；12、 永磁環(huán)；13、霍爾元件；14、聯(lián)軸器；15、測(cè)速發(fā)電機(jī)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1所示，一種多工作位置自動(dòng)焊接小車電機(jī)用速度反饋控制裝置，它包括第一編碼器、頻/壓變換器、A/D轉(zhuǎn)換器，MCU控制器和PWM斬波電路；所述的第一編碼器作為電機(jī)M7的速度檢測(cè)器采集電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，第一編碼器的信號(hào)輸出端與頻/壓變換器的信號(hào)輸入端相連，頻/壓變換器的信號(hào)輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端相連，A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端與MCU控制器的轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)輸入端相連，MCU控制器的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入端與電機(jī)調(diào)速電位器的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出端相連，MCU控制器的轉(zhuǎn)速控制信號(hào)輸出端與PWM斬波電路的信號(hào)輸入端相連，PWM斬波電路的信號(hào)輸出端與電機(jī)M7的控制信號(hào)輸入端相連。MCU通過(guò)比較給定的轉(zhuǎn)速信號(hào)及編碼器的反饋信號(hào)，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的占空比達(dá)到穩(wěn)定電機(jī)轉(zhuǎn)速的效果。如圖3所示，本實(shí)用新型的第一編碼器包括光柵8、U形光耦11和測(cè)速反饋線路板 9，所述的電機(jī)M7連接電機(jī)轉(zhuǎn)子軸10的一端，電機(jī)轉(zhuǎn)子軸10的另一端上套裝光柵8，測(cè)速反饋線路板9安裝在光柵8的上部，測(cè)速反饋線路板9上裝有U形光耦11，光柵8的光柵齒安裝在U形光耦的發(fā)射端與接收端之間，U形光耦11感應(yīng)光柵8的轉(zhuǎn)速信號(hào)，U形光耦11的信號(hào)輸出端與測(cè)速反饋線路板9連接，測(cè)速反饋線路板9的信號(hào)輸出端作為第一編碼器的輸出與頻/壓變換器的信號(hào)輸入端相連。當(dāng)光柵齒介入光柵放射端與接收端之間時(shí)，光柵接受端三極管關(guān)閉，當(dāng)光柵槽介入放射端與接受端之間時(shí)，光柵接收端三極管導(dǎo)通。隨著電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)形成一系列的方形波信號(hào)，其頻率正比于電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，由此對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行編碼。如圖4所示，本實(shí)用新型的第一編碼器包括永磁環(huán)12、霍爾元件13和測(cè)速反饋線路板9，所述的電機(jī)M 7連接電機(jī)轉(zhuǎn)子軸10的一端，電機(jī)轉(zhuǎn)子軸10的另一端上套裝永磁環(huán) 12，永磁環(huán)上充有幾對(duì)極。測(cè)速反饋線路板9安裝在永磁環(huán)12的上部，測(cè)速反饋線路板9 上裝有霍爾元件13，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)永磁環(huán)12與霍爾元件13間由于霍爾效應(yīng)使霍爾元件交替導(dǎo)通，形成一系列的方波信號(hào)，其頻率正比于電機(jī)轉(zhuǎn)速，由此對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行編碼。霍爾元件13的信號(hào)輸出端與測(cè)速反饋線路板9連接，測(cè)速反饋線路板9的信號(hào)輸出端作為第一編碼器的輸出與頻/壓變換器的信號(hào)輸入端相連。如圖2所示，一種焊接小車電機(jī)用速度反饋控制裝置，它包括第二編碼器、A/D轉(zhuǎn)換器，MCU控制器和PWM斬波電路；所述的第二編碼器作為電機(jī)M7的速度檢測(cè)器采集電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，其輸出電壓正比于電機(jī)轉(zhuǎn)速。第二編碼器的信號(hào)輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端相連，A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端與MCU控制器的轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)輸入端相連，MCU控制器的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入端與電機(jī)調(diào)速電位器的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出端相連，MCU控制器的轉(zhuǎn)速控制信號(hào)輸出端與PWM斬波電路的信號(hào)輸入端相連，PWM斬波電路的信號(hào)輸出端與電機(jī)M7的控制信號(hào)輸入端相連。MCU控制器通過(guò)比較轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入與第二編碼器的反饋信號(hào)，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)PWM 信號(hào)的占空比達(dá)到穩(wěn)定電機(jī)轉(zhuǎn)速的效果。如圖6所示，本實(shí)用新型的第二編碼器包括聯(lián)軸器14和測(cè)速發(fā)電機(jī)15，所述的電機(jī)M7連接電機(jī)轉(zhuǎn)子軸10的一端，電機(jī)轉(zhuǎn)子軸10的另一端連接聯(lián)軸器14，聯(lián)軸器14上安裝測(cè)速發(fā)電機(jī)15，測(cè)速發(fā)電機(jī)15的信號(hào)輸出端作為第二編碼器的輸出與A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端相連。本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種多工作位置自動(dòng)焊接小車電機(jī)用速度反饋控制裝置，其特征是它包括第一編碼器、頻/壓變換器、A/D轉(zhuǎn)換器，MCU控制器和PWM斬波電路；所述的第一編碼器作為焊接小車的電機(jī)M (7)的速度檢測(cè)器采集電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，第一編碼器的信號(hào)輸出端與頻/壓變換器的信號(hào)輸入端相連，頻/壓變換器的信號(hào)輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端相連，A/D 轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端與MCU控制器的轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)輸入端相連，MCU控制器的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入端與電機(jī)調(diào)速電位器的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出端相連，MCU控制器的轉(zhuǎn)速控制信號(hào)輸出端與PWM 斬波電路的信號(hào)輸入端相連，P麗斬波電路的信號(hào)輸出端與電機(jī)M (7)的控制信號(hào)輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多工作位置自動(dòng)焊接小車電機(jī)用速度反饋控制裝置，其特征是所述的第一編碼器包括光柵(8)、U形光耦(11)和測(cè)速反饋線路板(9)，所述的電機(jī)M (7) 連接電機(jī)轉(zhuǎn)子軸(10)的一端，電機(jī)轉(zhuǎn)子軸(10)的另一端上套裝光柵(8)，測(cè)速反饋線路板 (9 )安裝在光柵(8 )的上部，測(cè)速反饋線路板(9 )上裝有U形光耦(11)，U形光耦(Il)WU 型槽套裝在光柵(8)的光柵齒的外部，U形光耦(11)感應(yīng)光柵(8)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，U形光耦 (11)的信號(hào)輸出端與測(cè)速反饋線路板(9)連接，測(cè)速反饋線路板(9)的信號(hào)輸出端作為第一編碼器的輸出與頻/壓變換器的信號(hào)輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多工作位置自動(dòng)焊接小車電機(jī)用速度反饋控制裝置，其特征是所述的第一編碼器包括永磁環(huán)(12)、霍爾元件(13)和測(cè)速反饋線路板(9)，所述的電機(jī)M (7)連接電機(jī)轉(zhuǎn)子軸(10)的一端，電機(jī)轉(zhuǎn)子軸(10)的另一端上套裝永磁環(huán)(12)，測(cè)速反饋線路板(9)安裝在永磁環(huán)(12)的上部，測(cè)速反饋線路板(9)上裝有霍爾元件(13)，霍爾元件(13)與永磁環(huán)(12)無(wú)線感應(yīng)，霍爾元件(13)的信號(hào)輸出端與測(cè)速反饋線路板(9)連接， 測(cè)速反饋線路板(9)的信號(hào)輸出端作為第一編碼器的輸出與頻/壓變換器的信號(hào)輸入端相連。
4.一種多工作位置自動(dòng)焊接小車電機(jī)用速度反饋控制裝置，其特征是它包括第二編碼器、A/D轉(zhuǎn)換器，MCU控制器和PWM斬波電路；所述的第二編碼器作為焊接小車的電機(jī)M (7) 的速度檢測(cè)器采集電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，第二編碼器的信號(hào)輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端相連，A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端與MCU控制器的轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)輸入端相連，MCU控制器的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入端與電機(jī)調(diào)速電位器的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出端相連，MCU控制器的轉(zhuǎn)速控制信號(hào)輸出端與PWM斬波電路的信號(hào)輸入端相連，PWM斬波電路的信號(hào)輸出端與電機(jī)M (7)的控制信號(hào)輸入端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多工作位置自動(dòng)焊接小車電機(jī)用速度反饋控制裝置，其特征是所述的第二編碼器包括聯(lián)軸器(14)和測(cè)速發(fā)電機(jī)(15)，所述的電機(jī)M (7)連接電機(jī)轉(zhuǎn)子軸(10)的一端，電機(jī)轉(zhuǎn)子軸(10)的另一端連接聯(lián)軸器(14)，聯(lián)軸器(14)上安裝測(cè)速發(fā)電機(jī) (15)，測(cè)速發(fā)電機(jī)(15)的信號(hào)輸出端作為第二編碼器的輸出與A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端相連。
專利摘要一種多工作位置自動(dòng)焊接小車電機(jī)用速度反饋控制裝置，它包括編碼器、頻/壓變換器、A/D轉(zhuǎn)換器，MCU控制器和PWM斬波電路；所述的編碼器作為焊接小車的電機(jī)M的速度檢測(cè)器采集電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，編碼器的信號(hào)輸出端通過(guò)頻/壓變換器和A/D轉(zhuǎn)換器后輸出至MCU控制器，MCU控制器的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入端與電機(jī)調(diào)速電位器的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出端相連，MCU控制器的轉(zhuǎn)速控制信號(hào)輸出端與PWM斬波電路的信號(hào)輸入端相連，PWM斬波電路的信號(hào)輸出端與電機(jī)M的控制信號(hào)輸入端相連。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)電機(jī)速度進(jìn)行光電編碼，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換得到轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)反饋信號(hào)，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行速度反饋控制，使電機(jī)在變負(fù)載情況下輸出轉(zhuǎn)速恒定，從而保證小車運(yùn)行平穩(wěn)。
文檔編號(hào)G05D13/62GK202018605SQ20112011718
公開日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者劉寶樹 申請(qǐng)人:南京頂瑞電機(jī)有限公司