[發(fā)明專利]一種超音頻方波脈沖變極性焊接控制系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910996483.8
• 申請日: 2019-10-19
• 公開（公告）號: CN110666406A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 從保強;孫雪君;齊鉑金;祁澤武;鐘豪;周陽;王義朋
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00
• 代理公司: 11465 北京慕達星云知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)
• 代理人: 曹鵬飛

本發(fā)明公開了一種超音頻方波脈沖變極性焊接控制系統(tǒng)及其控制方法，控制系統(tǒng)包括：中央處理器、觸摸屏、驅(qū)動電路、主電路和采樣反饋電路，觸摸屏、驅(qū)動電路和采樣反饋電路均與中央處理器相連；驅(qū)動電路通過主電路與采樣反饋電路相連。本發(fā)明帶有觸摸屏控制功能，具有良好的人機交互性能，且具備焊接參數(shù)的閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)功能，可精確采集并實時調(diào)整焊機實際輸出的焊接參數(shù)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于焊接系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種超音頻方波脈沖變極性焊接控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

在實際工業(yè)生產(chǎn)中，與傳統(tǒng)自動焊接方法僅需對送絲機啟停、焊機起弧開關(guān)、氣閥開關(guān)等開關(guān)量進行控制不同，超音頻方波脈沖變極性焊接需要對基值電流、電流差值、變極性頻率、變極性占空比、低頻脈動頻率、脈沖電流占空比、超音頻方波脈沖電流、超音頻方波脈沖頻率、超音頻方波脈沖占空比等多個參數(shù)進行實時控制，對焊接控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性和可靠性提出了很高要求；在異形件焊接及全位置焊等應(yīng)用場景中，焊槍需要進行轉(zhuǎn)動、擺動等操作，焊接電壓、電流等焊接參數(shù)也要隨之發(fā)生改變，這要求焊接參數(shù)能夠根據(jù)焊接位置的變化進行實時的更新，這也進一步提高了對焊接系統(tǒng)性能的要求。

隨著計算機科學(xué)的快速發(fā)展，機械生產(chǎn)行業(yè)越來越向智能化、自動化方向發(fā)展，在焊接行業(yè)中，可視化人機交互、工業(yè)機器人、遠程控制新設(shè)備和新技術(shù)正獲得越來越廣泛的應(yīng)用，這對焊接控制系統(tǒng)本身的智能化水平以及對外圍智能化設(shè)備的兼容性提出了很高要求。目前工業(yè)生產(chǎn)中廠商設(shè)備種類繁多，各廠商應(yīng)用的通信接口及通信協(xié)議種類繁多，這要求焊接控制系統(tǒng)所配置的接口和所支持的通信協(xié)議也應(yīng)該具有廣泛性和兼容性。

因此，如何提供一種安全可靠、適用性強的超音頻方波脈沖變極性焊接控制系統(tǒng)及其控制方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種超音頻方波脈沖變極性焊接控制系統(tǒng)及其控制方法，帶有觸摸屏控制功能，具有良好的人機交互性能，且具備焊接參數(shù)的實時反饋調(diào)節(jié)功能，可精確采集并調(diào)整焊機所實際輸出的焊接參數(shù)值。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種超音頻方波脈沖變極性焊接控制系統(tǒng)，包括：中央處理器、觸摸屏、驅(qū)動電路、主電路和采樣反饋電路，其中，所述觸摸屏、所述驅(qū)動電路和所述采樣反饋電路均與所述中央處理器相連；所述驅(qū)動電路通過所述主電路與所述采樣反饋電路相連。

優(yōu)選的，所述中央處理器通過通信接口與外圍設(shè)備相連。

優(yōu)選的，通信接口包括RS485接口、RS232接口、CAN接口或RJ45接口。

一種超音頻方波脈沖變極性焊接控制系統(tǒng)的控制方法，中央處理器接收來自觸摸屏的焊接參數(shù)設(shè)置值，處理后將包含控制信息的PWM傳給驅(qū)動電路，驅(qū)動電路驅(qū)動主電路輸出設(shè)定焊接參數(shù)值，采用反饋電路實時采集焊接參數(shù)的實際輸出值并不斷反饋給中央處理器，中央處理器根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)整發(fā)送給驅(qū)動電路的PWM的脈寬大小，對焊接參數(shù)進行調(diào)控，同時將采集的焊接參數(shù)值信息發(fā)送給觸摸屏進行實時顯示。

優(yōu)選的，中央處理器接收來自觸摸屏的焊接參數(shù)設(shè)置值之前，將預(yù)先存儲的焊接參數(shù)的初始值發(fā)送至觸摸屏，完成觸摸屏顯示內(nèi)容的初始化，若在規(guī)定時間內(nèi)未完成通信，則觸摸屏提示錯誤信息。

優(yōu)選的，中央處理器還通過通信接口完成對外圍設(shè)備的控制。

優(yōu)選的，對外圍設(shè)備的控制包括以下步驟：接收通過觸摸屏輸入的控制參數(shù)值或?qū)㈩A(yù)先完成編程設(shè)置的控制參數(shù)值按照相關(guān)通信協(xié)議的規(guī)定打包后發(fā)送給中央處理器，中央處理器完成數(shù)據(jù)幀的解析并將相關(guān)控制信息依據(jù)不同的通信需求，按照所需通信協(xié)議的要求將控制信息參數(shù)重新打包后，通過相應(yīng)的通信接口送給外圍設(shè)備，隨后通過相應(yīng)的通信接口接收外圍設(shè)備的反饋信息并做相應(yīng)處理，完成數(shù)據(jù)的雙向傳輸。