專利名稱：埋弧焊焊縫自動(dòng)跟蹤控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊接技術(shù)，特別是一種用于埋弧焊焊縫進(jìn)行自動(dòng)跟蹤的控制方法。
背景技術(shù)：
埋弧焊廣泛應(yīng)用于石油化工設(shè)備、壓力容器的制造中。但在焊接過(guò)程中，由于電弧埋在焊劑中，電弧及其焊縫用肉眼無(wú)法觀察到，為了保證焊機(jī)機(jī)頭對(duì)準(zhǔn)焊縫中心，必須焊前調(diào)節(jié)好位置。即使這樣，由于工件裝配時(shí)難以保證坡口間隙一致，使得焊絲在焊接過(guò)程中無(wú)法始終對(duì)準(zhǔn)焊縫中心。因此，埋弧焊的焊縫自動(dòng)跟蹤成為迫切需要解決的問(wèn)題。
目前，對(duì)埋弧焊焊縫跟蹤主要采用四種方法一是直接電弧式跟蹤系統(tǒng)，二是光電傳感器式跟蹤系統(tǒng)，三是超聲波傳感器式跟蹤系統(tǒng)，四是視覺傳感器式跟蹤系統(tǒng)。直接電弧式跟蹤系統(tǒng)是利用電弧和電壓的變化獲得焊炬與焊縫橫向和高低偏差信號(hào)；光電傳感器式跟蹤系統(tǒng)是將感應(yīng)器所感應(yīng)到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)跟蹤；超聲波傳感器式跟蹤系統(tǒng)是利用發(fā)射出的超聲波在金屬內(nèi)傳播時(shí)在界面產(chǎn)生反射的原理，由超聲波傳感器接收反射波，根據(jù)入射-反射波脈沖的行程，測(cè)量界面的位置；視覺傳感器式跟蹤系統(tǒng)是將視頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像，經(jīng)過(guò)對(duì)圖像的處理并轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)后，經(jīng)計(jì)算機(jī)送往電機(jī)控制板以驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，控制焊槍移動(dòng)，調(diào)整焊炬準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)焊縫達(dá)到糾偏的目的。
在上述幾種方法中，光電傳感器式跟蹤系統(tǒng)需要事先畫一條與焊縫平行的白線，當(dāng)焊縫有彎折時(shí)，跟蹤精度就不能保證了；超聲波傳感器式跟蹤系統(tǒng)對(duì)金屬表面的要求較高，使其應(yīng)用范圍受到限制；視覺傳感器式跟蹤系統(tǒng)容易受到焊接飛濺，煙塵，電弧閃爍和工件的鐵銹，劃痕和氧化皮的影響，影響跟蹤；而且上述幾種方法由于附加了器件成本相當(dāng)高。針對(duì)這些缺點(diǎn)，我們采用了既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)單的電弧傳感器低頻擺動(dòng)式跟蹤系統(tǒng)，利用80C196KC單片機(jī)控制結(jié)合必要的外圍硬件電路，實(shí)現(xiàn)埋弧焊焊接過(guò)程中的焊縫自動(dòng)跟蹤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電路簡(jiǎn)單、成本較低、靈敏度和精確度高、可靠性好的埋弧焊焊縫自動(dòng)跟蹤控制方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是它由弧壓傳感信號(hào)處理電路、單片機(jī)信號(hào)處理系統(tǒng)、PWM產(chǎn)生電路，跟蹤執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)成，弧壓傳感信號(hào)處理電路通過(guò)利用焊接電弧本身作為傳感器，檢測(cè)焊接過(guò)程中焊縫形狀和位置，從電弧和電壓的變化中獲得焊炬與焊縫橫向與高低偏差信息，運(yùn)用交流整形技術(shù)，硬件和數(shù)字相結(jié)合的濾波技術(shù)、光藕隔離技術(shù)和PWM控制技術(shù)，偏差信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理電路后，AD對(duì)其進(jìn)行采樣再送往單片機(jī)運(yùn)算，最后由HSO口輸出控制信號(hào)控制PWM產(chǎn)生電路去驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)以調(diào)整跟蹤執(zhí)行機(jī)構(gòu)十字滑塊，使電弧對(duì)準(zhǔn)焊縫中心，實(shí)現(xiàn)焊縫自動(dòng)跟蹤；所述PWM產(chǎn)生電路根據(jù)HSO口輸出的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和控制運(yùn)轉(zhuǎn)方向。
所述跟蹤執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括十字滑塊，十字滑塊與步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)固聯(lián)。所述單片機(jī)信號(hào)處理系統(tǒng)采用電壓-電流雙控檢測(cè)法，包括對(duì)焊接電壓信號(hào)和焊接電流信號(hào)分別進(jìn)行采樣和運(yùn)算，電源采用外特性為下降特性的交流焊接電源；焊接電壓經(jīng)過(guò)全橋整流后變成直流，經(jīng)硬件電路濾波后分壓，把焊接電壓的變化反映在1-5V范圍內(nèi)的變化，經(jīng)光藕隔離后送入單片機(jī)處理；從焊接電源的分流器取出來(lái)的電流很小，經(jīng)變壓器放大后，經(jīng)全橋整流、濾波放大，最后經(jīng)光藕隔離后送入單片機(jī)處理；當(dāng)首先由電壓檢測(cè)法得出的焊縫偏差信號(hào)反映給跟蹤執(zhí)行機(jī)構(gòu)去調(diào)節(jié)十字滑塊，由于某些干擾因素使得跟蹤無(wú)法進(jìn)行時(shí)，單片機(jī)馬上啟動(dòng)電流檢測(cè)法程序去執(zhí)行跟蹤調(diào)節(jié)。所述單片機(jī)采用80C196KC單片機(jī)對(duì)焊接電壓和焊接電流信號(hào)進(jìn)行處理。
在電弧傳感器低頻擺動(dòng)焊縫自動(dòng)跟蹤控制時(shí)采用最大數(shù)平均值替代法對(duì)弧壓信號(hào)進(jìn)行軟件數(shù)字濾波；當(dāng)電弧正常燃弧后，由安裝在直流電機(jī)上的光碼盤發(fā)出的單圈脈沖來(lái)到時(shí)給出開始采樣信號(hào)，單片機(jī)開始采樣，來(lái)一次多圈脈沖，AD口就進(jìn)行一次采樣轉(zhuǎn)換，每五次采樣為一個(gè)周期，如果一個(gè)采集周期內(nèi)最大值與其前一次的采樣值相比，差值大于允許誤差值δ，則此最大值就用其余數(shù)值的平均值代替，如果差值在允許誤差值內(nèi)則保留原值，如此循環(huán)；一個(gè)周期采樣完成后，計(jì)算出左右偏差值，偏差值與設(shè)定值相比較，如果偏差值與設(shè)定值的差值小于允許誤差ω，即表示焊炬對(duì)準(zhǔn)中心，無(wú)須進(jìn)行調(diào)整；若偏差值與設(shè)定值的差值大于允許誤差ω，則要作進(jìn)一步的判斷當(dāng)偏差值與設(shè)定值兩者相減結(jié)果為正值，則表示焊縫位置向右偏，單片機(jī)執(zhí)行步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)程序，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)十字滑塊向左移動(dòng)，從而使焊炬向左移動(dòng)，直到焊炬對(duì)準(zhǔn)焊縫中心；同理，當(dāng)偏差值與設(shè)定值兩者相減結(jié)果為負(fù)值，則表示焊縫位置向左偏，單片機(jī)執(zhí)行步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)程序，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)十字滑塊向右移動(dòng)，從而使焊炬向右移動(dòng)，直到焊炬對(duì)準(zhǔn)焊縫中心。
其優(yōu)選實(shí)施方式通過(guò)利用直流電機(jī)帶動(dòng)焊炬形成擺動(dòng)電弧，在焊道上方左右往復(fù)直線掃描，其掃描頻率1-3Hz內(nèi)調(diào)節(jié)；其掃描距離根據(jù)工件條件包括厚度、坡口大小進(jìn)行調(diào)節(jié)；利用焊槍與工件距離變化引起的焊接電流參數(shù)變化來(lái)探測(cè)距離高度和左右偏差，分別對(duì)反映焊接電弧位置的焊接電流和焊接電壓進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)焊接電壓的變化比焊接電流的變化更明顯的特點(diǎn)，采用以電壓檢測(cè)為主，電流檢測(cè)為輔的電壓-電流雙控檢測(cè)法獲取焊縫位置信息，經(jīng)過(guò)整流、濾波、放大、隔離后送往AD口采樣，經(jīng)單片機(jī)處理后由HSO口輸出控制信號(hào)控制PWM產(chǎn)生電路去驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)以調(diào)整十字滑塊，使電弧對(duì)準(zhǔn)焊縫中心，實(shí)現(xiàn)焊縫自動(dòng)跟蹤。
本發(fā)明的有益效果是它通過(guò)采用電壓-電流雙控檢測(cè)法對(duì)焊縫偏差進(jìn)行檢測(cè)，并選用的焊接電源的外特性是下降性的，故以電壓檢測(cè)法為主，電流檢測(cè)法為輔，實(shí)行雙控檢測(cè)，提高了對(duì)偏差信號(hào)判斷的準(zhǔn)確性，使得焊接跟蹤控制系統(tǒng)精度高。它主要解決了現(xiàn)有埋弧焊焊縫自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制精度低、成本較高等技術(shù)問(wèn)題，這種焊縫自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)、控制方法簡(jiǎn)單、控制精度和靈敏度高。實(shí)際焊接工藝試驗(yàn)證明焊接過(guò)程跟蹤效果好，精度高，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，實(shí)用性強(qiáng)。


圖1是本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)方框原理示意圖。
圖2是焊接電壓信號(hào)處理的電路原理圖。
圖3是焊接電流信號(hào)處理的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明是通過(guò)利用直流電機(jī)帶動(dòng)焊炬形成擺動(dòng)電弧，在焊道上方左右往復(fù)直線掃描，其掃描距離可以根據(jù)工件厚度、坡口大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，一般是10-20mm，掃描頻率1-3Hz可調(diào)。機(jī)頭二維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)采用穩(wěn)定性好，控制方便的步進(jìn)電機(jī)和十字滑塊機(jī)構(gòu)。本發(fā)明利用外特性為下降特性的交流焊接電源，并根據(jù)電弧傳感器的基本原理利用焊槍與工件距離變化引起的焊接電流參數(shù)變化來(lái)探測(cè)距離高度和左右偏差，分別對(duì)反映焊接電弧位置的焊接電流和焊接電壓進(jìn)行檢測(cè)。由于焊接電源外特性為下降特性，當(dāng)電弧弧長(zhǎng)變化相同時(shí)，焊接電壓的變化比焊接電流的變化更明顯，所以本發(fā)明采用了以電壓檢測(cè)為主，電流檢測(cè)為輔的電壓-電流雙控檢測(cè)法獲取焊縫位置信息，經(jīng)過(guò)整流、濾波、放大、隔離后送往AD口采樣，經(jīng)單片機(jī)處理后由HSO口輸出控制信號(hào)控制PWM產(chǎn)生電路去驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)以調(diào)整十字滑塊，使電弧對(duì)準(zhǔn)焊縫中心，實(shí)現(xiàn)焊縫自動(dòng)跟蹤。本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)可分為四大部分弧壓傳感信號(hào)處理電路、單片機(jī)信號(hào)處理系統(tǒng)、PWM產(chǎn)生電路，跟蹤執(zhí)行機(jī)構(gòu)。參閱圖1至圖3。
圖2所示的焊接電壓信號(hào)處理電路原理如下焊接電壓經(jīng)過(guò)全橋整流后變成直流，經(jīng)硬件電路濾波后分壓，把焊接電壓的變化反映在1-5V范圍內(nèi)的變化。功率元件電路主要是提高帶負(fù)載能力，最后經(jīng)光藕隔離后送入單片機(jī)處理。
圖3所示的焊接電流信號(hào)處理電路原理如下從焊接電源的分流器取出來(lái)的電流很小，經(jīng)變壓器放大后全橋整流，再次濾波放大，最后經(jīng)光藕隔離后送入單片機(jī)處理。
圖1中所示的單片機(jī)信號(hào)處理系統(tǒng)包括對(duì)焊接電壓信號(hào)和焊接電流信號(hào)分別進(jìn)行采樣和運(yùn)算。為了保證焊縫自動(dòng)跟蹤的精度，除了運(yùn)用硬件電路對(duì)焊接弧壓信號(hào)進(jìn)行濾波外，本發(fā)明還應(yīng)用最大數(shù)平均值替代法進(jìn)行軟件數(shù)字濾波，其原理如下當(dāng)電弧正常燃弧后，由安裝在直流電機(jī)上的光碼盤發(fā)出的單圈脈沖來(lái)到時(shí)給出開始采樣信號(hào)，單片機(jī)開始采樣，來(lái)一次多圈脈沖，AD口就進(jìn)行一次采樣轉(zhuǎn)換，每連續(xù)采樣五次為一組，假設(shè)某一時(shí)刻連續(xù)采樣五次的值分別為Xi，Xi+1，Xi+2，Xi+3，Xi+4(假設(shè)其中Xi+1為五者之中的最大值，當(dāng)然也可以是其余四個(gè)中的任意一個(gè))，δ為誤差允許值，δ大小可根據(jù)情況調(diào)整。如果最大值Xi+1與其前一次的采樣值相比，差值大于允許誤差值δ，則Xi+4的值就用其余四點(diǎn)的平均值代替，如果差值在允許誤差值內(nèi)則保留原值，如此循環(huán)。一個(gè)周期采樣完成后，計(jì)算出左右偏差值，偏差值與設(shè)定值相比較，如果偏差值與設(shè)定值相差不大，如小于某一有限值ω，則認(rèn)為焊接電弧在左右方向上沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即焊炬對(duì)準(zhǔn)中心，無(wú)須進(jìn)行調(diào)整，我們將這一有限值ω叫做允許誤差，其值一般比較小，可以根據(jù)我們需要的焊縫跟蹤精度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。如果偏差值與設(shè)定值相差比較大，大于允許誤差ω，則要作進(jìn)一步的判斷當(dāng)偏差值與設(shè)定值兩者相減結(jié)果為正值，則表示焊縫位置向右偏，單片機(jī)執(zhí)行步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)程序，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)十字滑塊向左移動(dòng)，從而使焊炬向左移動(dòng)，直到焊炬對(duì)準(zhǔn)焊縫中心；同理，當(dāng)偏差值與設(shè)定值兩者相減結(jié)果為負(fù)值，則表示焊縫位置向左偏，單片機(jī)執(zhí)行步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)程序，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)十字滑塊向右移動(dòng)，從而使焊炬向右移動(dòng)，直到焊炬對(duì)準(zhǔn)焊縫中心。本發(fā)明所述的電壓-電流雙控檢測(cè)法即當(dāng)首先由電壓檢測(cè)法得出的焊縫偏差信號(hào)反映給跟蹤執(zhí)行機(jī)構(gòu)去調(diào)節(jié)十字滑塊，由于一些干擾因素使得跟蹤無(wú)法進(jìn)行時(shí)，單片機(jī)馬上啟動(dòng)電流檢測(cè)法程序去執(zhí)行跟蹤調(diào)節(jié)。
PWM產(chǎn)生電路主要是根據(jù)HSO口輸出的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和控制運(yùn)轉(zhuǎn)方向。跟蹤執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是十字滑塊，由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)，實(shí)現(xiàn)左右滑動(dòng)調(diào)節(jié)。參閱圖1至圖3。
權(quán)利要求
1.一種埋弧焊焊縫自動(dòng)跟蹤控制方法，其特征是它由弧壓傳感信號(hào)處理電路、單片機(jī)信號(hào)處理系統(tǒng)、PWM產(chǎn)生電路，跟蹤執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)成，弧壓傳感信號(hào)處理電路通過(guò)利用焊接電弧本身作為傳感器，檢測(cè)焊接過(guò)程中焊縫形狀和位置，從電弧和電壓的變化中獲得焊炬與焊縫橫向與高低偏差信息，運(yùn)用交流整形技術(shù)，硬件和數(shù)字相結(jié)合的濾波技術(shù)、光藕隔離技術(shù)和PWM控制技術(shù)，偏差信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理電路后，AD對(duì)其進(jìn)行采樣再送往單片機(jī)運(yùn)算，最后由HSO口輸出控制信號(hào)控制PWM產(chǎn)生電路去驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)以調(diào)整跟蹤執(zhí)行機(jī)構(gòu)十字滑塊，使電弧對(duì)準(zhǔn)焊縫中心，實(shí)現(xiàn)焊縫自動(dòng)跟蹤；所述PWM產(chǎn)生電路根據(jù)HSO口輸出的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和控制運(yùn)轉(zhuǎn)方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的埋弧焊焊縫自動(dòng)跟蹤控制方法，其特征是跟蹤執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括十字滑塊，十字滑塊與步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)固聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的埋弧焊焊縫自動(dòng)跟蹤控制方法，其特征是所述單片機(jī)信號(hào)處理系統(tǒng)采用電壓-電流雙控檢測(cè)法，包括對(duì)焊接電壓信號(hào)和焊接電流信號(hào)分別進(jìn)行采樣和運(yùn)算，電源采用外特性為下降特性的交流焊接電源；焊接電壓經(jīng)過(guò)全橋整流后變成直流，經(jīng)硬件電路濾波后分壓，把焊接電壓的變化反映在1-5V范圍內(nèi)的變化，經(jīng)光藕隔離后送入單片機(jī)處理；從焊接電源的分流器取出來(lái)的電流很小，經(jīng)變壓器放大后，再經(jīng)全橋整流、濾波放大，最后經(jīng)光藕隔離后送入單片機(jī)處理；首先由電壓檢測(cè)法得出的焊縫偏差信號(hào)反映給跟蹤執(zhí)行機(jī)構(gòu)去調(diào)節(jié)十字滑塊，但由于某些干擾因素使得跟蹤無(wú)法進(jìn)行時(shí)，單片機(jī)馬上啟動(dòng)電流檢測(cè)法程序去執(zhí)行跟蹤調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的埋弧焊焊縫自動(dòng)跟蹤控制方法，其特征是所述單片機(jī)采用單片機(jī)對(duì)焊接電壓和焊接電流信號(hào)進(jìn)行處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的埋弧焊焊縫自動(dòng)跟蹤控制方法，其特征是在電弧傳感器低頻擺動(dòng)焊縫自動(dòng)跟蹤控制時(shí)采用最大數(shù)平均值替代法對(duì)弧壓信號(hào)進(jìn)行軟件數(shù)字濾波；當(dāng)電弧正常燃弧后，由安裝在直流電機(jī)上的光碼盤發(fā)出的單圈脈沖來(lái)到時(shí)給出開始采樣信號(hào)，單片機(jī)開始采樣，來(lái)一次多圈脈沖，AD口就進(jìn)行一次采樣轉(zhuǎn)換，每五次采樣為一個(gè)周期，如果一個(gè)采集周期內(nèi)的最大值與其前一次的采樣值相比，差值大于允許誤差值δ，則此最大值就用其余數(shù)值的平均值代替，如果差值在允許誤差值內(nèi)則保留原值，如此循環(huán)；一個(gè)周期采樣完成后，計(jì)算出左右偏差值，偏差值與設(shè)定值相比較，如果偏差值與設(shè)定值的差值小于允許誤差ω，即認(rèn)為焊炬對(duì)準(zhǔn)中心，無(wú)須進(jìn)行調(diào)整；若偏差值與設(shè)定值的差值大于允許誤差ω，則要作進(jìn)一步的判斷當(dāng)偏差值與設(shè)定值兩者相減結(jié)果為正值，則表示焊縫位置向右偏，單片機(jī)執(zhí)行步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)程序，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)十字滑塊向左移動(dòng)，從而使焊炬向左移動(dòng)，直到焊炬對(duì)準(zhǔn)焊縫中心；同理，當(dāng)偏差值與設(shè)定值兩者相減結(jié)果為負(fù)值，則表示焊縫位置向左偏，單片機(jī)執(zhí)行步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)程序，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)十字滑塊向右移動(dòng)，從而使焊炬向右移動(dòng)，直到焊炬對(duì)準(zhǔn)焊縫中心。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的埋弧焊焊縫自動(dòng)跟蹤控制方法，其特征是通過(guò)利用直流電機(jī)帶動(dòng)焊炬形成擺動(dòng)電弧，在焊道上方左右往復(fù)直線掃描，其掃描頻率1-3Hz內(nèi)調(diào)節(jié)；其掃描距離根據(jù)工件條件包括厚度、坡口大小進(jìn)行調(diào)節(jié)；利用焊槍與工件距離變化引起的焊接電流參數(shù)變化來(lái)探測(cè)距離高度和左右偏差，分別對(duì)反映焊接電弧位置的焊接電流和焊接電壓進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)焊接電壓的變化比焊接電流的變化更明顯的特點(diǎn)，采用以電壓檢測(cè)為主，電流檢測(cè)為輔的電壓-電流雙控檢測(cè)法獲取焊縫位置信息，經(jīng)過(guò)整流、濾波、放大、隔離后送往AD口采樣，經(jīng)單片機(jī)處理后由HSO口輸出控制信號(hào)控制PWM產(chǎn)生電路去驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)以調(diào)整十字滑塊，使電弧對(duì)準(zhǔn)焊縫中心，實(shí)現(xiàn)焊縫自動(dòng)跟蹤。
全文摘要
一種埋弧焊焊縫自動(dòng)跟蹤控制方法，它屬于焊接自動(dòng)跟蹤控制領(lǐng)域。它主要解決現(xiàn)有的焊縫自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)算復(fù)雜、控制精度低，成本高等技術(shù)問(wèn)題。其技術(shù)方案要點(diǎn)是利用焊接電弧本身作為傳感器，檢測(cè)焊接過(guò)程中焊縫形狀和位置，從電弧和電壓的變化中獲得焊炬與焊縫橫向與高低偏差信息，運(yùn)用交流整形技術(shù)，硬件和數(shù)字相結(jié)合的濾波技術(shù)，光藕隔離技術(shù)和PWM控制技術(shù)。偏差信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理電路后，AD對(duì)其進(jìn)行采樣再送往單片機(jī)運(yùn)算，最后由HSO口輸出控制信號(hào)控制PWM產(chǎn)生電路去驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)以調(diào)整十字滑塊，使電弧對(duì)準(zhǔn)焊縫中心，實(shí)現(xiàn)焊縫自動(dòng)跟蹤。它極大地提高了對(duì)偏差信號(hào)判斷的準(zhǔn)確性，且抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)B23K9/18GK1748924SQ20051003112
公開日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2005年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月8日
發(fā)明者黃波, 黃 俊, 屈岳波, 袁燦 申請(qǐng)人:湘潭大學(xué)