[发明专利]熔化极气体保护焊送丝机构性能的测试装置与测试方法

权利要求书

1.熔化极气体保护焊送丝机构性能的测试装置，由机械部分和信号采集处理部分组成，其特征在于，所述机械部分包括加力测速装置和测试平台：所述加力测速装置由加力轮、从动送丝滚轮、测速编码器、衔铁、电磁铁、测力传感器和联轴器组成，其中所述测力传感器固定在外壳的底部，所述电磁铁与测力传感器的顶部相连；在外壳之外，第一联动轴上面设置有联轴器和测速编码器，所述测速编码器通过联轴器和第一联动轴与从动送丝滚轮轮轴相连，实现与从动送丝滚轮的同轴同步旋转，以实现实时测试送丝速度的目的；在外壳之内，第一联动轴上设置有连动臂和从动送丝滚轮，所述连动臂和第一联动轴之间存在装配间隙，以便连动臂能够上下运动；所述从动送丝滚轮和第一联动轴紧固连接，以实现第一联动轴随从动送丝滚轮的同步旋转运动；所述连动臂的下端与衔铁固定连接，上端通过第二联动轴与加力轮紧固连接；所述加力轮与从动送丝滚轮之间无间隙，焊丝从这两轮之间通过；所述测试平台设置有用于固定被测送丝机的承重板和定位板，以使送丝机与加力测速装置处于同一平面，使得测量方便稳定；

所述信号采集处理部分包括信号采集卡、信号传输线、计算机，其中所述信号采集卡通过信号传输线分别与测力传感器、测速编码器相连，采集压力和速度信号，然后通过信号传输线将信号传输给计算机，以获得送丝速度—时间曲线。

2.根据权利要求1所述的熔化极气体保护焊送丝机构性能的测试装置，其特征在于，所述电磁铁与衔铁间要留有间隙，以便通过电磁作用将衔铁吸下来，来实现加力轮对送丝的加力，电磁铁与衔铁之间的间隙需要连动臂和第一联动轴之间的间隙配合，可选择相同或者相近的距离，以实现磁力吸附时，连动臂能够带动加力轮对送丝进行力学作用。

3.根据权利要求1所述的熔化极气体保护焊送丝机构性能的测试装置，其特征在于，所述信号采集卡的采集频率要大于150KHZ，以保证能够采集足够多的信号点，使所测数据能够精确的反应送丝速度变化；测速编码器分辨率要求不小于1024脉冲/转，以保证测速编码器的输出信号足够密集，能更精确的反映送丝速度随时间的变化；测力传感器精度等级要求不小于0.03，灵敏度大于2mV/V。

4.熔化极气体保护焊送丝机构性能的测试方法，其特征在于，无外部干预情况下，在对熔化极气体保护焊送丝机构等速送丝的稳定性进行测试时，将加力测速装置分别放置于焊枪出口处和送丝机入口处，分别检测焊枪出口处和送丝机入口处送丝速度随时间的变化，并与设定的送丝速度进行比较，计算获得焊枪出口处和送丝机入口处送丝速度的方差或标准差，对于不同送丝机构在无外部干预下动态性能的比较，可以分别计算出其焊枪出口处与送丝机入口处送丝速度的方差或标准差，若不同送丝机构在送丝机入口处的方差或标准差相等，则可通过比较焊枪出口处的方差或标准差来比较不同送丝机构的动态性能，且焊枪出口处送丝速度的方差或标准差越小，则送丝机构的送丝稳定性越好；若不同送丝机构在送丝机入口处的方差或标准差不等，则分别求出不同送丝机构在焊枪出口处与送丝机入口处的方差或标准差的差值ΔE，ΔE越小，则送丝软管、焊枪等对焊丝运动的阻碍越小，送丝机构的送丝稳定性越好。

5.熔化极气体保护焊送丝机构性能的测试方法，其特征在于，在对熔化极气体保护焊送丝机构抗外界干扰能力测试时，焊丝首先穿过加力测速装置，再经送丝机带动送进；在焊丝稳定送进后的某一时刻，给电磁铁通电，即向送丝过程施加一阶跃阻力值，此稳定阻力值可通过电磁铁等产生的正压力F与滑动摩擦系数μ获得；同时，对这一稳定阻力值所引起的送丝速度变化运用测速编码器、信号采集卡进行采集，将所采集的信号存储至计算机中，获得送丝速度—时间曲线，进而确定反应时间T、稳态误差e_ss和速度比值E，其中送丝速度下降的峰值到恢复至稳态值95%左右的速度范围的时间为反应时间T，稳态速度与外力作用前的初始速度之差为稳态误差e_ss，受阻力过程中速度下降最大值与稳态速度值的差值与稳定速度值的比值为速度比值E。

6.根据权利要求5所述的熔化极气体保护焊送丝机构性能的测试方法，其特征在于，反应时间T越小，系统快速性越好，动态品质越高，T<0.3s时动态品质好；稳态误差e_ss越小，系统稳态精度越高，e_ss<0.5%时稳态精度高；速度比值E越小，系统稳定性越好，E<10%时稳定性好。