[發(fā)明專利]水下焊接機器人多功能焊接系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310710984.8
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103706927A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王振民;馮允樑;馮銳杰;郭文龍
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/10;B23K9/133
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 梁瑩;李衛(wèi)東

1.一種水下焊接機器人多功能焊接系統(tǒng)，其特征在于：包括弧焊機器人接口、數(shù)字化弧焊逆變電源、潛水送絲機、機器人專用焊炬、微型排水罩、壓縮氣體裝置和保護氣體裝置；所述弧焊機器人接口、數(shù)字化弧焊逆變電源、潛水送絲機和機器人專用焊炬依次連接；所述弧焊機器人接口還分別與機器人、潛水送絲機、壓縮氣體裝置和保護氣體裝置連接；所述機器人專用焊炬安裝于機器人上，并還與微型排水罩、電弧負載一相連；所述壓縮氣體裝置與微型排水罩連接，保護氣體裝置與潛水送絲機連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下焊接機器人多功能焊接系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)字化弧焊逆變電源包括主電路一和與主電路一相互連接的控制電路一；所述主電路一由整流濾波電路、逆變橋、中頻變壓器和快速整流濾波電路依次連接組成；所述整流濾波電路與三相交流輸入電源電連接，快速整流濾波電路與電弧負載二連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下焊接機器人多功能焊接系統(tǒng)，其特征在于：所述主電路一的逆變橋采用工作于硬開關(guān)換流模式，或者采用工作于軟開關(guān)模式的全橋高頻逆變拓撲結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下焊接機器人多功能焊接系統(tǒng)，其特征在于：所述控制電路一包括與三相交流輸入電源電連接并用于給控制電路一提供電能的供電模塊、最小系統(tǒng)以及分別與最小系統(tǒng)連接的動作檢測模塊、過熱檢測模塊、過壓欠壓檢測模塊、高頻驅(qū)動模塊、峰值電流檢測模塊、電流反饋電路、數(shù)字面板、CAN接口電路和繼電器模塊；其中，所述過壓欠壓檢測模塊與三相交流輸入電源電連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水下焊接機器人多功能焊接系統(tǒng)，其特征在于：所述高頻驅(qū)動模塊與主電路一的逆變橋連接，峰值電流檢測模塊與主電路一的中頻變壓器連接，電流反饋電路與主電路一的快速整流濾波電路連接；所述控制電路一的最小系統(tǒng)設(shè)置有逐脈沖限流保護和直接關(guān)斷保護兩種保護模式。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水下焊接機器人多功能焊接系統(tǒng)，其特征在于：所述弧焊機器人接口包括用于提供電能的供電模塊、ARM控制器以及分別與ARM控制器連接的反饋模塊、繼電器模塊、通訊擴展模塊、設(shè)置有數(shù)字控制器的信息交互模塊和模擬輸出模塊；其中，所述通訊擴展模塊通過CAN總線與控制電路一的CAN接口電路連接；所述弧焊機器人接口分別與壓縮氣體裝置和保護氣體裝置連接是指：所述繼電器模塊分別與壓縮氣體裝置和保護氣體裝置連接，用于控制壓縮氣體裝置和保護氣體裝置的啟動和關(guān)停；所述反饋模塊分別與壓縮氣體裝置和保護氣體裝置連接，用于采集壓縮氣體裝置和保護氣體裝置的信息。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水下焊接機器人多功能焊接系統(tǒng)，其特征在于：所述潛水送絲機設(shè)置有密封罩，并由送絲驅(qū)動電路、送絲電機、壓緊輪和焊絲盤連接組成；所述送絲驅(qū)動電路、送絲電機、壓緊輪和焊絲盤均安裝在密封罩內(nèi)；所述機器人專用焊炬的一端固定在潛水送絲機的密封罩上；所述保護氣體裝置與潛水送絲機的密封罩相連。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水下焊接機器人多功能焊接系統(tǒng)，其特征在于：所述送絲驅(qū)動電路包括主電路二和與主電路二連接的控制電路二；所述控制電路二由MCU控制器和外圍電路連接構(gòu)成；所述主電路二包括依次連接的整流濾波電路、BUCK穩(wěn)壓電路、換相電路和斬波電路；所述斬波電路一端與送絲電機連接，送絲電機通過與MCU控制器的ADC端口連接，將電壓反饋到控制電路二；所述MCU控制器的PWM端口通過IR2110驅(qū)動器一與主電路二的斬波電路連接，以實現(xiàn)對電機的調(diào)速；所述MCU控制器的TIMER端口通過IR2110驅(qū)動器二與主電路二的換相電路連接，以實現(xiàn)電機正反轉(zhuǎn)控制；所述MCU控制器的CAN端口通過CAN總線分別與弧焊機器人接口的通訊擴展模塊和數(shù)字化弧焊逆變電源的CAN接口電路連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水下焊接機器人多功能焊接系統(tǒng)，其特征在于：所述弧焊機器人接口中的ARM微控制器和信息交互模塊的數(shù)字控制器、數(shù)字化弧焊逆變電源控制電路中的最小系統(tǒng)和數(shù)字面板以及潛水送絲機的MCU控制器均由型號為STM32F405RGT6的微處理器、電源電路、復(fù)位電路、晶振電路、JTAG接口、miniUSB芯片以及外圍電路連接構(gòu)成。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下焊接機器人多功能焊接系統(tǒng)，其特征在于：所述微型排水罩為收斂形收縮噴管結(jié)構(gòu)。