[實用新型]一種數字埋弧焊機控制系統

有效

• 申請號: 200720198518.6
• 申請日: 2007-11-28
• 公開（公告）號: CN201128041Y
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 尤志春
• 申請（專利權）人: 上海威特力焊接設備制造股份有限公司
• 主分類號: B23K9/095
• 分類號: B23K9/095;B23K9/18
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所
• 代理人: 屈蘅

技術領域

本實用新型涉及電焊機領域，尤其涉及數字埋弧焊機控制系統。

背景技術

埋弧自動焊機是世界上最早使電弧焊擺脫手工操作走向機械自動化的焊接方法，至今已有60多年的歷史，引入中國已有半個世紀。由于它采用高焊接電流、電弧受渣相保護、焊接時無弧光等，不僅生產效率和焊接質量高，而且焊接工人的勞動環境也好，已成為造船、電站鍋爐、化工設備、橋梁以及各種鋼管和鋼結構織造業的主要焊接方法。

自動埋弧焊機的控制系統是自動埋弧焊機的核心部件，而焊接操作控制器是控制系統的心臟部分，實現對焊機的自動控制。工作時，焊絲與工件之間產生工作電弧電壓，當電弧電壓由于某種原因而有變動時，送絲速度將自動變化強制電弧電壓回復到原來數值，起到穩定電弧電壓的作用。焊接操作控制器性能的好壞直接影響者焊接的質量。

現有的埋弧焊機一般都采用模擬控制的焊機，采用運算放大器、電阻、電容等分立元器件以硬接線方式構成，很難實現高精度、性能更先進的復雜控制算法。

實用新型內容

本實用新型為解決現有埋弧焊機運算精度不高、控制算法精度較差的技術缺陷，提供了一種數字埋弧焊機控制系統。

一種數字埋弧焊機控制系統，包括：

電壓、電流、速度采樣模塊，用于采樣焊接過程中的電流、電壓、速度參數，并將結果傳輸給單片機控制系統模塊；

參數預置模塊，用于設置焊接過程中埋弧焊機的相關系統參數；

開關量輸入模塊，用于設置“啟動”、“送絲”、“抽絲”和“急停”四個狀態；

單片機控制系統模塊，以高性能的單片機作為控制核心，用于對電源外特性、送絲速度、焊接速度和焊接過程實行數字控制；

顯示模塊，用于將焊接過程中的相關參數顯示出來；

脈寬調制模塊，用于產生脈寬調制信號，并將其濾波、放大后用于驅動送絲馬達；

送絲馬達，用于根據脈寬調制信號的脈沖寬度來改變自身的轉速；

可編程脈沖采集器模塊，用于產生脈沖信號，并將該信號濾波、放大后輸出給主機電源，作為電流給定信號；

主機電流模塊，用于在可編程脈沖信號的控制下輸出電流。

其中所述的電壓、電流、速度采樣模塊是霍爾器件。

其中該系統還包括放大模塊，用于將霍爾器件中得到采樣信號放大，并傳輸給A/D轉換模塊；A/D轉換模塊，用于將經過放大模塊放大后的模擬信號轉換為數字信號，并傳輸給單片機。

本實用新型由于采用了單片機進行精確的數字參數控制，因此與現有技術相比，其對埋弧焊機操作過程的控制更加精確，并且其系統自身的性能也大大提高。

附圖說明

圖1為單片機控制系統結構圖；

圖2為單片機閉環控制示意圖。

具體實施方式

下面結合一個具體實施例對本實用新型作一個詳細的描述，如圖1所示，本數字埋弧焊機控制系統，包括：

電壓、電流、速度采樣模塊，用于采樣焊接過程中的電流、電壓、速度參數，并將結果傳輸給單片機控制系統模塊；

參數預置模塊，用于設置焊接過程中埋弧焊機的相關系統參數；

開關量輸入模塊，用于設置“啟動”、“送絲”、“抽絲”和“急停”四個狀態；

單片機控制系統模塊，以高性能的單片機作為控制核心，用于對電源外特性、送絲速度、焊接速度和焊接過程實行數字控制；

顯示模塊，用于將焊接過程中的相關參數顯示出來；

脈寬調制模塊(PWM)，用于產生脈寬調制信號，并將其濾波、放大后用于驅動送絲馬達；

送絲馬達，用于根據脈寬調制信號的脈沖寬度來改變自身的轉速；

可編程脈沖采集器模塊(PPG)，用于產生脈沖信號，并將該信號濾波、放大后輸出給主機電源，作為電流給定信號；

主機電流模塊，用于在可編程脈沖信號的控制下輸出電流。

其中該數字埋弧焊機控制系統以高性能的MB89F202單片機為核心構成，該單片機的輸入電壓為5V，對電源特性、送絲速度、焊接速度和焊接過程實行數字控制，大大增強了其可靠性和可維護性。在該系統中，所述的電壓、電流、速度采樣模塊是霍爾器件，用于對電流、電壓等參數進行采樣；該系統還包括放大模塊，用于將霍爾器件中得到采樣信號放大，并傳輸給A/D轉換模塊；A/D轉換模塊，用于將經過放大模塊放大后的模擬信號轉換為數字信號，并傳輸給單片機。