專利名稱：一種交、直流tig自動焊接弧壓跟蹤系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及自動焊接跟蹤控制技木，尤其涉及ー種交、直流TIG自動焊接弧壓跟蹤系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在TIG焊接過程中，焊槍始終沿設(shè)定的焊縫路徑進行焊接，如果要取得良好的焊接質(zhì)量，必須保證在焊接過程中有穩(wěn)定的弧壓，這就要求焊槍鎢極尖端與焊縫表面距離始終保持在一定的エ藝許可值范圍之內(nèi)，但由于在焊接過程中存在焊接變形、エ件表面平整度不一致等問題，普通焊接設(shè)備不能保證焊槍鎢極尖端與エ件表面距離始終保持在一定的エ藝許可值范圍之內(nèi)，必須通過焊接跟蹤裝置對焊槍的上下行程進行調(diào)整來滿足焊接要求?，F(xiàn)有的焊接跟蹤裝置對焊槍位置的調(diào)整控制通常采用的是步進電機開環(huán)控制技術(shù)，對 焊槍的調(diào)整控制精度較低，不能滿足高質(zhì)量焊接的要求；同時，現(xiàn)有的焊接跟蹤設(shè)備不能兼容交、直流兩用焊接電源，具有一定的局限性。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供ー種交、直流TIG自動焊接弧壓跟蹤系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用閉環(huán)控制的伺服運動控制技木，控制精度高，能夠保證在焊接過程中TIG焊槍鎢極尖端與エ件焊縫表面距離始終保持在設(shè)定的エ藝許可值范圍之內(nèi)，同時能夠兼容交、直流兩用焊接電源，從而提高了焊縫質(zhì)量和生產(chǎn)效率，有效避免設(shè)備故障，降低運行成本。ー種交、直流TIG自動焊接弧壓跟蹤系統(tǒng)包括HMI界面、PLC運動控制器、伺服電機驅(qū)動器、伺服電機、焊槍移動滑架、整流橋模塊、中間繼電器、隔離變壓器、A/D模塊。所述整流橋模塊的輸入端與交、直流TIG焊接電源相連接，輸出端與中間繼電器、隔離變壓器、A/D模塊順序連接，A/D模塊通過數(shù)據(jù)電纜與PLC運動控制器的輸入端相連接，在焊接時采集實時模擬量電壓信號并傳送到PLC運動控制器；所述PLC運動控制器的輸出端與伺服電機驅(qū)動器相連接，所述伺服電機驅(qū)動器驅(qū)動伺服電機，伺服電機控制焊槍移動滑架做直線運動；TIG焊槍安裝在焊槍移動滑架上，隨之運動。所述HMI界面與PLC運動控制器相連接，用于設(shè)定弧壓、弧長等相關(guān)エ藝參數(shù)。所述TIG焊槍及エ件與交、直流TIG焊接電源相連接，TIG焊槍通過エ件與交、直流TIG焊接電源形成閉合回路。為防止TIG焊接起弧時產(chǎn)生較大的電壓波動，造成隔離變壓器、A/D模塊的損壞和采樣跟蹤失效，本系統(tǒng)設(shè)置了ー個中間繼電器，所述中間繼電器帶有兩路觸點，兩路觸點分別串連于整流橋模塊的輸出端與隔離變壓器的輸入端的回路中；中間繼電器的通斷由PLC運動控制器進行程序控制。為精確采集TIG焊接時的電壓信號，所述隔離變壓器的輸入阻抗為I IOMQ。本實用新型工作時交、直流TIG焊接電源的輸出電壓信號通過整流橋模塊轉(zhuǎn)換成直流電壓信號，當交、直流TIG焊接電源起弧后時間間隔達到設(shè)定的時間時，控制程序觸發(fā)中間繼電器動作，其觸點閉合，隔離變壓器與整流橋模塊導(dǎo)通，A/D模塊開始進行弧壓采樣，并將采集到的實時模擬量電壓值傳輸至PLC運動控制器，PLC運動控制器的內(nèi)部運算程序?qū)⒉杉貋淼碾妷褐蹬c在HMI界面設(shè)定的弧壓值進行轉(zhuǎn)換比較，并將比較結(jié)果傳輸給伺服電機驅(qū)動器，進而對伺服電機進行控制，伺服電機通過焊·槍移動滑架帶動焊槍進行運動，調(diào)整TIG焊槍與エ件焊縫之間的距離，從而保證TIG焊槍的鎢極尖端到エ件焊縫表面的距離始終保持在設(shè)定的エ藝許可值范圍之內(nèi)。本實用新型具有控制精度高，能夠兼容交、直流兩用焊接電源，保證焊接質(zhì)量，提高焊接效率，減少設(shè)備故障，降低運行成本的優(yōu)點。

圖I為本實用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的原理框圖。圖2為本實用新型TIG焊槍、交、直流TIG焊接電源、エ件連接示意圖。其中I、HMI界面；2、PLC運動控制器；3、伺服電機驅(qū)動器；4、伺服電機；5、焊槍移動滑架；6、TIG焊槍；7、整流橋模塊；8、中間繼電器；9、隔離變壓器;10、A/D模塊；11、交/直流TIG焊接電源；12、エ件。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進ー步的詳細說明。如圖I、圖2所示，ー種交、直流TIG自動焊接弧壓跟蹤系統(tǒng)，其特征在于包括HMI界面I、PLC運動控制器2、伺服電機驅(qū)動器3、伺服電機4、焊槍移動滑架5、整流橋模塊7、中間繼電器8、隔離變壓器9、A/D模塊10。所述整流橋模塊7輸入端與交、直流TIG焊接電源11相連接，輸出端與中間繼電器8、隔離變壓器9、A/D模塊10順序連接，A/D模塊10通過數(shù)據(jù)電纜與PLC運動控制器2的輸入端相連接，在焊接時采集實時模擬量電壓信號并傳送到PLC運動控制器2 ;所述PLC運動控制器2的輸出端與伺服電機驅(qū)動器3相連接，所述伺服電機驅(qū)動器3驅(qū)動伺服電機4，伺服電機4控制焊槍移動滑架5做直線運動；TIG焊槍6安裝在焊槍移動滑架5上，隨之運動。如圖I所示，所述HMI界面I與PLC運動控制器2相連接，用于設(shè)定弧壓、弧長等相關(guān)エ藝參數(shù)。如圖2所示，所述TIG焊槍6及エ件12與交、直流TIG焊接電源11相連接，TIG焊槍6通過エ件12與交、直流TIG焊接電源11形成閉合回路。為防止TIG焊接起弧時產(chǎn)生較大的電壓波動，造成隔離變壓器9、A/D模塊10的損壞和采樣跟蹤失效，本系統(tǒng)設(shè)置了一個中間繼電器8，所述中間繼電器8帶有兩路觸點，兩路觸點分別串連于整流橋模塊7的輸出端與隔離變壓器9的輸入端的回路中；中間繼電器8的通斷由PLC運動控制器2進行程序控制。為精確采集TIG焊接時的電壓信號，所述隔離變壓器9的輸入阻抗為I IOMQ。本實用新型工作前，先在HMI界面I設(shè)定弧壓(或弧長)值、起弧沖擊保護時間。エ作時，整流橋模塊7將交、直流TIG焊接電源11的輸出電壓信號轉(zhuǎn)換成直流電壓信號，當TIG焊接電源11起弧后時間達到IS時，控制程序觸發(fā)中間繼電器8動作，其觸點閉合，隔離變壓器9與整流橋模塊7導(dǎo)通，A/D模塊10開始進行弧壓采樣，并將采集到的實時模擬量電壓值傳輸至PLC運動控制器2，PLC運動控制器2的內(nèi)部運算程序?qū)⒉杉貋淼碾妷褐蹬c在HMI界面I設(shè)定的弧壓值進行轉(zhuǎn)換比較，并將比較結(jié)果傳輸給伺服電機驅(qū)動器3，進而對伺服電機4進行控制，伺服電機4通過焊槍移動滑架5帶動TIG焊槍6上下運動，調(diào)整TIG焊槍6與エ件12焊縫之間的距離，從而保證TIG焊槍6的鎢極尖端到エ件12焊縫表面的 距離始終保持在設(shè)定的エ藝許可值范圍之內(nèi)。本實用新型具有控制精度高，能夠兼容交、直流兩用焊接電源，保證焊接質(zhì)量，提高焊接效率，減少設(shè)備故障，降低運行成本的優(yōu)點。
權(quán)利要求1.一種交、直流TIG自動焊接弧壓跟蹤系統(tǒng)，其特征在于包括HMI界面(1)、PLC運動控制器(2)、伺服電機驅(qū)動器(3)、伺服電機(4)、焊槍移動滑架(5)、整流橋模塊(7)、中間繼電器(8)、隔離變壓器(9)、A/D模塊(10);所述整流橋模塊(7)的輸入端與交、直流TIG焊接電源(11)相連接，輸出端與中間繼電器(8)、隔離變壓器(9)、A/D模塊(10)順序連接，A/D模塊(10)通過數(shù)據(jù)電纜與PLC運動控制器(2)的輸入端相連接；所述PLC運動控制器(2)的輸出端與伺服電機驅(qū)動器(3)相連接，所述伺服電機驅(qū)動器(3)驅(qū)動伺服電機(4)，控制焊槍移動滑架(5)做直線運動；TIG焊槍(6)安裝在焊槍移動滑架(5)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的交、直流TIG自動焊接弧壓跟蹤系統(tǒng)，其特征在于所述中間繼電器(8)帶有兩路觸點，兩路觸點分別串連于整流橋模塊(7)的輸出端與隔離變壓器(9)的輸入端的回路中；中間繼電器(8)的通斷由PLC運動控制器(2)進行程序控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的交、直流TIG自動焊接弧壓跟蹤系統(tǒng)，其特征在于所述隔離變壓器(9)的輸入阻抗為I IOMΩ。
專利摘要本實用新型公開了一種交、直流TIG自動焊接弧壓跟蹤系統(tǒng)，主要涉及自動焊接跟蹤控制技術(shù)，尤其涉及一種交、直流TIG自動焊接弧壓跟蹤系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型通過整流橋模塊將交、直流TIG焊接電源的輸出電壓信號轉(zhuǎn)換成直流電壓信號，通過中間繼電器、隔離變壓器、A/D模塊將采集到的實時模擬量電壓值傳輸至PLC運動控制器，PLC運動控制器將采集的電壓值與在HMI界面設(shè)定的弧壓值進行轉(zhuǎn)換比較，并將比較結(jié)果傳輸給伺服電機驅(qū)動器，進而對伺服電機進行控制，伺服電機通過焊槍移動滑架帶動焊槍運動，從而保證TIG焊槍的鎢極尖端到工件焊縫表面的距離始終保持在設(shè)定的工藝許可值范圍之內(nèi)。本實用新型具有控制精度高，能夠兼容交、直流兩用焊接電源，保證焊接質(zhì)量，提高焊接效率，減少設(shè)備故障，降低運行成本的優(yōu)點。
文檔編號B23K9/073GK202639601SQ201220224840
公開日2013年1月2日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者周曙君, 孫小平, 俞濤, 王淼, 王新祥 申請人:南京鵬力科技有限公司