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手工钨极氩弧焊自动送丝装置研制及应用
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为了便于在钨极氩弧焊焊接过程中方便地推送焊丝，现需要开发一款手持式自动送丝装置。焊丝质量在40克/根左右，直径分为2.5mm、2.5mm、3.5mm三种规格。现场施工条件决定了该装置需采用12V锂电池和220VAC可切换供电，最大送丝速度5米/分钟以内可调，顶部需配有强光LED照明，耐受温度达到60℃。
根据以上的需求条件，我公司设计的钨极氩弧焊焊丝自动送料装置初步方案主要包含以下两个部分：一、电控部分，主要包括电源板、控制板、中空轴无刷直流电机和照明LED；二、结构部分，主要包括外壳、前盖、后盖、传动件和橡胶护套。
一、电控部分——提供送丝装置的电力和动力，以及控制接口
1、电源板
电源板主要用于电源控制和转换出电机、LED和控制板等部件所需的电力。其内部分为四个模块。第一个模块是将220VAC的输入市电整流、降压成稳定的12VDC电源。第二个模块是自动切换电路，能在12V锂电池供电和输入220VAC转换的12VDC供电之间自动无缝切换。第三个模块是电机控制电路，其接收控制板输入的PWM信号驱动高功率MOS管，控制直流无刷电机的启停和调速。第四个模块是驱动LED的恒流源电路，输出有无受控制板信号控制。
2、控制板
控制板上主要有一个旋钮和两个按钮——调速旋钮、启停和灯光按钮，以及PWM发生器芯片和外围电路。首先将来自电源板的12V电源降压到芯片等所需的5VDC。然后接收控件的信号控制PWM芯片工作。控件都经过多重的滤波和防护，确保内部电路的稳定、可靠。
3、中空轴无刷电机
12V直流供电的中空轴无刷电机提供焊丝自动送料的动力。通过来自电源板的调制直流信号可进行启停、调速控制。中空轴的设计使得手柄的空间得到最大程度的利用。
4、照明LED
固定于铝基板上的两颗高亮度LED灯珠受控于电源板的恒流源，恒流源的设定能保证亮度的稳定和防止LED灯珠过压。高热导率的铝基板可以有效的发散掉LED的热量，保证足够的使用寿命。聚焦透镜既能防止外部的灰尘污染LED，又能汇聚光束提高亮度。
二、结构部分——提供电控部分的支撑和防护
1、外壳壳体
其配合前、后盖等部件，提供各个电控部分和传动件等的安装支撑位置和安全防护。外形尺寸约为φ32mm×120mm的圆柱体，适合于抓握操作。上面有调速旋钮、启停和灯光按钮的通孔，下面安装有电源输入接口的接线端口。
2、前、后盖
前盖为一个圆锥体结构，能方便的对准焊丝，两个开口用于透射照明用LED光。后盖提供焊丝的入口和支撑。
3、传动件
传动件将无刷电机的轴向旋转运动转换成径向旋转运动，驱动两个滚轮，推动焊丝的前进。滚轮为耐热尼龙塑料制作，既能提供足够的摩擦力，又能耐受焊丝的温度。两个滚轮之间通过弹簧连接，能适应不同直径的焊丝。
4、橡胶护套
橡胶护套提高送丝装置和操作手之间的摩擦力，防止打滑。而且在气温较低的户外工作时，不会冻伤手指。
- 行业分类 : 工业设计
- 开发平台 : TI 德州仪器,Altium Designer,Infineon英飞凌,
- 交付形式 : PCBA,整机,
- 性能参数 : 电源 : 220VAC/12VDC
- 应用场景 : 钨极氩弧焊现场
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