信號轉(zhuǎn)換電路及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種信號轉(zhuǎn)換電路，包括波形發(fā)生器模塊、信號預(yù)調(diào)理模塊和信號合成模塊，所述波形發(fā)生器模塊，用于生成預(yù)設(shè)頻率的基準(zhǔn)信號；所述信號預(yù)調(diào)理模塊，用于對輸入信號的幅值和相位進行處理；所述信號合成模塊，用于將生成的所述基準(zhǔn)信號、經(jīng)過所述信號預(yù)調(diào)理模塊處理后的第一路輸入信號以及第二路輸入信號進行合成，并輸出一路幅值可調(diào)的交流信號。同時還公開了一種信號轉(zhuǎn)換方法。本發(fā)明可以方便的把機器人輸出的信號，轉(zhuǎn)換為焊接電源所需要的信號。實現(xiàn)機器人對焊接電源的電壓和電流的預(yù)設(shè)控制，方便給焊接電源增加機器人接口，或者給機器人增加焊接電源接口，使機器人與焊接電源更便捷地組成焊接系統(tǒng)。
【專利說明】信號轉(zhuǎn)換電路及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焊接電源【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種信號轉(zhuǎn)換電路和一種信號轉(zhuǎn)換方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前很多焊接電源的電壓、電流預(yù)設(shè)為一路一定頻率的方波信號，方波信號正半周幅值對應(yīng)電流或者電壓，而負半周幅值對應(yīng)為電壓或者電流。在焊接電源與機器人組成焊接系統(tǒng)時，由于機器人給出的模擬信號一般為單向，提供不了焊接電源所需要的信號，所以實現(xiàn)起來非常不便。只能通過以下方式來解決:第一種是采取數(shù)字總線方式；第二種是焊接電流電壓預(yù)設(shè)繼續(xù)由送絲機來完成，機器人只是做除此以外的控制工作；第三種是將機器人輸出的模擬信號，繞過電源與送絲機的接口，直接把信號接入到電源的線路板上。
[0003]但上述做法都存在明顯不足。比如采用需要數(shù)字總線方式，雖然可以實現(xiàn)焊接電源和機器人之間的通訊聯(lián)系，但是作為焊接電源廠商來講，因為不同廠家機器人的協(xié)議不同，所以具有局限性，如果要適應(yīng)眾多機器人廠家，則需要龐大的協(xié)議庫和工作準(zhǔn)備。如果電流電壓的預(yù)設(shè)信號繼續(xù)由送絲機來完成，機器人只是完成其它控制，則應(yīng)用起來適應(yīng)不了復(fù)雜工藝要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種信號轉(zhuǎn)換電路及方法，從而可以便捷地實現(xiàn)機器人對焊接電源的電壓和電流的預(yù)設(shè)控制，方便給焊接電源增加機器人接口，與機器人組成焊接系統(tǒng)。
[0005]其技術(shù)方案如下。
[0006]一種信號轉(zhuǎn)換電路，包括波形發(fā)生器模塊、信號預(yù)調(diào)理模塊和信號合成模塊，所述波形發(fā)生器模塊分別連接所述信號預(yù)調(diào)理模塊和所述信號合成模塊，所述信號預(yù)調(diào)理模塊連接所述信號合成模塊；
[0007]所述波形發(fā)生器模塊，用于生成預(yù)設(shè)頻率的基準(zhǔn)信號；
[0008]所述信號預(yù)調(diào)理模塊，用于對輸入信號的幅值和相位進行處理；其中，所述輸入信號包括第一路輸入信號和第二路輸入信號；
[0009]所述信號合成模塊，用于將生成的所述基準(zhǔn)信號、經(jīng)過所述信號預(yù)調(diào)理模塊處理后的第一路輸入信號以及第二路輸入信號進行合成，并輸出一路幅值可調(diào)的交流信號；其中，所述第一路輸入信號用于調(diào)整輸出信號的正半周幅值，所述第二路輸入信號用于調(diào)整輸出信號的負半周幅值。
[0010]本技術(shù)方案信號轉(zhuǎn)換電路的輸入信號至少為兩路模擬信號，輸出為一路正負幅值可調(diào)的交流信號。其中，一路輸入模擬信號可以調(diào)整輸出波形的正半周幅值，另外一路輸入模擬信號可以調(diào)整輸出波形的負半周幅值?？梢苑奖愕陌褭C器人輸出的信號，轉(zhuǎn)換為焊接電源所需要的信號。實現(xiàn)機器人對焊接電源的電壓和電流的預(yù)設(shè)控制，方便給焊接電源增加機器人接口，或者給機器人增加焊接電源接口，使機器人與焊接電源更便捷地組成焊接系統(tǒng)。
[0011]在其中一個實施例中，所述第一路輸入信號和所述第二路輸入信號均為模擬信號。
[0012]在其中一個實施例中，所述信號預(yù)調(diào)理模塊與焊接系統(tǒng)中的機器人連接，所述機器人用于提供所述輸入信號；所述信號合成模塊與焊接系統(tǒng)中的焊接電源連接，所述焊接電源用于接收所述輸出信號。
[0013]在其中一個實施例中，所述基準(zhǔn)信號為方波信號。
[0014]在其中一個實施例中，所述信號合成模塊通過光電耦合器將生成的所述基準(zhǔn)信號、經(jīng)過所述信號預(yù)調(diào)理模塊處理后的第一路輸入信號以及第二路輸入信號進行合成。
[0015]在其中一個實施例中，所述第一路輸入信號和所述第二路輸入信號的幅值范圍為O 到 IOVo
[0016]本技術(shù)方案還提供了一種信號轉(zhuǎn)換方法，包括:
[0017]生成預(yù)設(shè)頻率的基準(zhǔn)信號；
[0018]獲取焊接系統(tǒng)中的機器人發(fā)送的輸入信號，對所述輸入信號的幅值和相位進行處理；其中，所述輸入信號包括第一路輸入信號和第二路輸入信號；
[0019]將生成的所述基準(zhǔn)信號、經(jīng)過處理后的第一路輸入信號以及第二路輸入信號進行合成，并輸出一路幅值可調(diào)的交流信號至焊接系統(tǒng)中的焊接電源；其中，所述第一路輸入信號用于調(diào)整輸出信號的正半周幅值，所述第二路輸入信號用于調(diào)整輸出信號的負半周幅值。
[0020]在其中一個實施例中，所述第一路輸入信號和所述第二路輸入信號均為模擬信號。
[0021]在其中一個實施例中，所述基準(zhǔn)信號為方波信號。
[0022]在其中一個實施例中，所述第一路輸入信號和所述第二路輸入信號的幅值范圍為O 到 IOVo
[0023]下面對本技術(shù)方案的優(yōu)點或原理進行說明。
[0024]本技術(shù)方案信號轉(zhuǎn)換電路及方法的輸入信號至少為兩路模擬信號，輸出為一路正負幅值可調(diào)的交流信號。其中，一路輸入模擬信號可以調(diào)整輸出波形的正半周幅值，另外一路輸入模擬信號可以調(diào)整輸出波形的負半周幅值。可以方便的把機器人輸出的信號，轉(zhuǎn)換為焊接電源所需要的信號。實現(xiàn)機器人對焊接電源的電壓和電流的預(yù)設(shè)控制，方便給焊接電源增加機器人接口，或者給機器人增加焊接電源接口，使機器人與焊接電源更便捷地組成焊接系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明信號轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明信號轉(zhuǎn)換方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例進行詳細的說明。[0028]請參閱圖1，為本發(fā)明信號轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]一種信號轉(zhuǎn)換電路，包括波形發(fā)生器模塊101、信號預(yù)調(diào)理模塊102和信號合成模塊103，所述波形發(fā)生器模塊101分別連接所述信號預(yù)調(diào)理模塊102和所述信號合成模塊103，所述信號預(yù)調(diào)理模塊102連接所述信號合成模塊103 ；
[0030]所述波形發(fā)生器模塊101，用于生成預(yù)設(shè)頻率的基準(zhǔn)信號；
[0031]所述信號預(yù)調(diào)理模塊102，用于對輸入信號的幅值和相位進行處理；其中，所述輸入信號包括第一路輸入信號和第二路輸入信號；
[0032]所述信號合成模塊103，用于將生成的所述基準(zhǔn)信號、經(jīng)過所述信號預(yù)調(diào)理模塊102處理后的第一路輸入信號以及第二路輸入信號進行合成，并輸出一路幅值可調(diào)的交流信號；其中，所述第一路輸入信號用于調(diào)整輸出信號的正半周幅值，所述第二路輸入信號用于調(diào)整輸出信號的負半周幅值。
[0033]所述第一路輸入信號和所述第二路輸入信號均為模擬信號。信號轉(zhuǎn)換電路的輸入信號至少為兩路模擬信號，輸出信號為一路正、負幅值可調(diào)的交流信號。一路輸入模擬信號可以調(diào)整輸出波形的正半周幅值。另外一路輸入模擬信號可以調(diào)整輸出波形的負半周幅值。
[0034]值得指出的是，所述輸入信號至少包括兩路模擬信號，還可以為三路或者更多路模擬信號。
[0035]所述第一路輸入信號和所述第二路輸入信號的幅值范圍為O到IOV。值得指出的是，所述第一路輸入信號和所述第二路輸入信號的幅值可以不相同，其具體的信號幅值可以根據(jù)實際情況靈活選擇。
[0036]可以通過555芯片或者類似功能芯片，作為波形發(fā)生器。采用555芯片及其外圍電路，可以產(chǎn)生預(yù)設(shè)頻率的基準(zhǔn)信號。所述預(yù)設(shè)頻率可以根據(jù)實際情況設(shè)定，配合與信號合成模塊相連接的焊接電源的工作頻率。除555芯片之外，所述波形發(fā)生器還可以通過運算放大器加邏輯轉(zhuǎn)換電路的形式實現(xiàn)。對于具體實現(xiàn)形式，本發(fā)明并不做限定。
[0037]優(yōu)選的，所述波形發(fā)生器模塊生成的基準(zhǔn)信號可以為方波信號。目前，焊接系統(tǒng)中的焊接電源所使用的電壓、電流通常預(yù)設(shè)為一路一定頻率的方波信號，這種做法可以使得本發(fā)明取得更廣泛的應(yīng)用，并且能夠降低硬件成本。
[0038]優(yōu)選的，采用幅值為正負15V的信號作為波形發(fā)生器產(chǎn)生基準(zhǔn)信號的源信號，所述源信號的具體幅值，可以根據(jù)焊接系統(tǒng)中的焊接電源所使用的電壓、電流信號的強度加
以參考。
[0039]所述信號預(yù)調(diào)理模塊與焊接系統(tǒng)中的機器人連接，所述機器人用于提供所述輸入信號；所述信號合成模塊與焊接系統(tǒng)中的焊接電源連接，所述焊接電源用于接收所述輸出信號。本發(fā)明信號轉(zhuǎn)換電路的前端連接焊接系統(tǒng)中的機器人，接收機器人所提供的模擬信號，后端連接焊接系統(tǒng)中的焊接電源，將合成后的信號提供給焊接電源，從而解決了在焊接電源與機器人組成焊接系統(tǒng)時，由于機器人提供不了焊接電源所需要的信號，導(dǎo)致實現(xiàn)困難的問題。方便地把機器人輸出的信號，轉(zhuǎn)換為焊接電源所需要的信號，使得機器人直接控制焊接電源的電壓和電流更加便捷。
[0040]所述信號合成模塊通過光電耦合器將生成的所述基準(zhǔn)信號、經(jīng)過所述信號預(yù)調(diào)理模塊處理后的第一路輸入信號以及第二路輸入信號進行合成。優(yōu)選的，通過光電稱合器(光耦)或者類似功能器件，來實現(xiàn)輸出信號的合成。
[0041]本發(fā)明信號轉(zhuǎn)換電路，安裝在焊接系統(tǒng)中的焊接電源上，可簡化了焊接電源的機器人接口設(shè)計。焊接電源可以是各種型號和規(guī)格，例如二氧化碳氣體保護焊機、脈沖氣保焊、雙脈沖氣保焊以及配送絲機的其它焊接電源。本發(fā)明信號轉(zhuǎn)換電路，也可安裝在焊接系統(tǒng)中的機器人上，簡化機器人的焊接電源接口設(shè)計。機器人可以是各種型號和規(guī)格，在此不予贅述。
[0042]當(dāng)本發(fā)明信號轉(zhuǎn)換電路連接在機器人和焊接電源之間時，為增強輸出信號的精確度，提高使用效果，還可以在焊接電源和機器人之間增加一條反饋電路。
[0043]本發(fā)明中的各個模塊，均可以通過多種具體方式加以實現(xiàn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員通過本發(fā)明中公開的技術(shù)內(nèi)容以及結(jié)合公知常識，采用已知的各種電路結(jié)構(gòu)或芯片，能夠完成各個模塊的搭建。因此，對于各個模塊的具體結(jié)構(gòu)，在此不再加以具體描述。
[0044]在目前提供至焊接電源的方波信號，正半周幅值和負半周幅值的調(diào)整，要靠兩個電位器來進行，這兩個電位器大多安裝在送絲機上。也即，在焊接電源與機器人組成焊接系統(tǒng)時，由于機器人提供不了焊接電源所需要的信號。
[0045]本發(fā)明信號轉(zhuǎn)換電路的輸入信號至少為兩路模擬信號，輸出為一路正負幅值可調(diào)的交流信號。其中，一路輸入模擬信號可以調(diào)整輸出波形的正半周幅值，另外一路輸入模擬信號可以調(diào)整輸出波形的負半周幅值。可以方便的把機器人輸出的信號，轉(zhuǎn)換為焊接電源所需要的信號。實現(xiàn)機器人對焊接電源的電壓和電流的預(yù)設(shè)控制，方便給焊接電源增加機器人接口，或者給機器人增加焊接電源接口，使機器人與焊接電源更便捷地組成焊接系統(tǒng)。
[0046]通過本發(fā)明，可以方便的把機器人輸出的信號，轉(zhuǎn)換為焊接電源所需要的信號，使得機器人直接控制焊接電源的電壓和電流更加便捷。極大的簡化和便捷了焊接電源的機器人接口應(yīng)用設(shè)計，或者機器人的焊接電源接口設(shè)計。本實施例可以廣泛的應(yīng)用到有接口需求的焊接電源、送絲機、或者焊接機器人當(dāng)中。
[0047]本發(fā)明還提供了一種信號轉(zhuǎn)換方法。請參閱圖2，為本發(fā)明信號轉(zhuǎn)換方法的流程示意圖。
[0048]本發(fā)明信號轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟:
[0049]S201生成預(yù)設(shè)頻率的基準(zhǔn)信號；
[0050]S202獲取焊接系統(tǒng)中的機器人發(fā)送的輸入信號，對所述輸入信號的幅值和相位進行處理；其中，所述輸入信號包括第一路輸入信號和第二路輸入信號；
[0051]S203將生成的所述基準(zhǔn)信號、經(jīng)過處理后的第一路輸入信號以及第二路輸入信號進行合成，并輸出一路幅值可調(diào)的交流信號至焊接系統(tǒng)中的焊接電源；其中，所述第一路輸入信號用于調(diào)整輸出信號的正半周幅值，所述第二路輸入信號用于調(diào)整輸出信號的負半周幅值。
[0052]所述第一路輸入信號和所述第二路輸入信號均為模擬信號。目前，大多數(shù)機器人給出的信號為單向模擬信號，本發(fā)明信號轉(zhuǎn)換方法能夠適用于各種類型的機器人。值得指出的是，所述輸入信號至少包括兩路模擬信號，還可以為三路或者更多路模擬信號。
[0053]優(yōu)選的，所述波形發(fā)生器模塊生成的基準(zhǔn)信號可以為方波信號。目前，焊接系統(tǒng)中的焊接電源所使用的電壓、電流通常預(yù)設(shè)為一路一定頻率的方波信號，這種做法可以使得本發(fā)明取得更廣泛的應(yīng)用，并且能夠降低硬件成本。[0054]所述第一路輸入信號和所述第二路輸入信號的幅值范圍為O到10V。所述第一路輸入信號和所述第二路輸入信號的幅值可以不相同，其具體的信號幅值可以根據(jù)實際情況靈活選擇。
[0055]下面對本發(fā)明信號轉(zhuǎn)換方法的優(yōu)點或原理進行說明。
[0056]本發(fā)明信號轉(zhuǎn)換方法的輸入信號至少為兩路模擬信號，輸出為一路正負幅值可調(diào)的交流信號。其中，一路輸入模擬信號可以調(diào)整輸出波形的正半周幅值，另外一路輸入模擬信號可以調(diào)整輸出波形的負半周幅值?？梢苑奖愕陌褭C器人輸出的信號，轉(zhuǎn)換為焊接電源所需要的信號。實現(xiàn)機器人對焊接電源的電壓和電流的預(yù)設(shè)控制，方便給焊接電源增加機器人接口，或者給機器人增加焊接電源接口，使機器人與焊接電源更便捷地組成焊接系統(tǒng)。
[0057]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種信號轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，包括波形發(fā)生器模塊、信號預(yù)調(diào)理模塊和信號合成模塊，所述波形發(fā)生器模塊分別連接所述信號預(yù)調(diào)理模塊和所述信號合成模塊，所述信號預(yù)調(diào)理模塊連接所述信號合成模塊； 所述波形發(fā)生器模塊，用于生成預(yù)設(shè)頻率的基準(zhǔn)信號； 所述信號預(yù)調(diào)理模塊，用于對輸入信號的幅值和相位進行處理；其中，所述輸入信號包括第一路輸入信號和第二路輸入信號； 所述信號合成模塊，用于將生成的所述基準(zhǔn)信號、經(jīng)過所述信號預(yù)調(diào)理模塊處理后的第一路輸入信號以及第二路輸入信號進行合成，并輸出一路幅值可調(diào)的交流信號；其中，所述第一路輸入信號用于調(diào)整輸出信號的正半周幅值，所述第二路輸入信號用于調(diào)整輸出信號的負半周幅值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述第一路輸入信號和所述第二路輸入信號均為模擬信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述信號預(yù)調(diào)理模塊與焊接系統(tǒng)中的機器人連接，所述機器人用于提供所述輸入信號；所述信號合成模塊與焊接系統(tǒng)中的焊接電源連接，所述焊接電源用于接收所述輸出信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述基準(zhǔn)信號為方波信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述信號合成模塊通過光電耦合器將生成的所述基準(zhǔn)信號、經(jīng)過所述信號預(yù)調(diào)理模塊處理后的第一路輸入信號以及第二路輸入信號進行合成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的信號轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述第一路輸入信號和所述第二路輸入信號的幅值范圍為O到IOV。
7.一種信號轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，包括以下步驟: 生成預(yù)設(shè)頻率的基準(zhǔn)信號； 獲取焊接系統(tǒng)中的機器人發(fā)送的輸入信號，對所述輸入信號的幅值和相位進行處理；其中，所述輸入信號包括第一路輸入信號和第二路輸入信號； 將生成的所述基準(zhǔn)信號、經(jīng)過處理后的第一路輸入信號以及第二路輸入信號進行合成，并輸出一路幅值可調(diào)的交流信號至焊接系統(tǒng)中的焊接電源；其中，所述第一路輸入信號用于調(diào)整輸出信號的正半周幅值，所述第二路輸入信號用于調(diào)整輸出信號的負半周幅值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的信號轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述第一路輸入信號和所述第二路輸入信號均為模擬信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的信號轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)信號為方波信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項所述的信號轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述第一路輸入信號和所述第二路輸入信號的幅值范圍為O到IOV。
【文檔編號】H03K19/0175GK103840814SQ201410071893
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:上海滬工焊接集團股份有限公司