本發(fā)明涉及焊接智能控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)形焊縫自主焊接專(zhuān)機(jī)的人機(jī)界面控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

人機(jī)界面是指人操作plc的一個(gè)平臺(tái)，該平臺(tái)提供一個(gè)程序與人的接口，使用戶可以自由地組合按鈕、圖形、文字等來(lái)處理、監(jiān)控、管理的多功能顯示屏幕；在工業(yè)控制領(lǐng)域，人機(jī)界面以其方便的人機(jī)交互功能，被廣泛使用在工業(yè)控制設(shè)備之中，人機(jī)界面和plc的控制系統(tǒng)更是得到了廣泛的應(yīng)用。目前的焊接專(zhuān)機(jī)其主要產(chǎn)品為平尾轉(zhuǎn)軸與其他環(huán)焊縫產(chǎn)品，平尾轉(zhuǎn)軸的焊縫形式按照運(yùn)動(dòng)軌跡可分為規(guī)則的環(huán)焊縫，環(huán)焊縫主要為軸肩與轉(zhuǎn)軸的組焊，平尾轉(zhuǎn)軸的焊接采用多層多道焊接，不論是平尾轉(zhuǎn)軸還是其他環(huán)焊縫，其互動(dòng)性差，導(dǎo)致實(shí)施效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種環(huán)形焊縫自主焊接專(zhuān)機(jī)的人機(jī)界面控制系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中的缺點(diǎn)。

本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

環(huán)形焊縫自主焊接專(zhuān)機(jī)的人機(jī)界面控制系統(tǒng)，包括觸摸屏與控制器，控制器與觸摸屏配套，通過(guò)修改控制系統(tǒng)參數(shù)對(duì)tig焊接電源進(jìn)行控制，且焊接輔機(jī)與控制器連接，控制器與伺服電機(jī)連接，伺服電機(jī)與焊接輔機(jī)連接，通過(guò)控制器對(duì)自動(dòng)填絲、焊槍擺動(dòng)、弧長(zhǎng)跟蹤等焊接輔機(jī)機(jī)構(gòu)進(jìn)行精確控制，并采用伺服電機(jī)執(zhí)行；控制器提供兩種控制模式：一種手動(dòng)焊接模式，另一種自動(dòng)焊接模式，在手動(dòng)焊接模式下，可單獨(dú)動(dòng)作，調(diào)整方便、直觀、工件任一位置的焊接及補(bǔ)焊，在自動(dòng)焊接模式下，所有動(dòng)作按預(yù)設(shè)一次自動(dòng)完成，操作簡(jiǎn)便、快捷，自動(dòng)化程度高；為使上述控制功能操作方便、簡(jiǎn)單，在觸摸屏上設(shè)置焊接操作界面，焊接操作界面包括主界面與多選項(xiàng)畫(huà)面，在主界面中能夠選擇進(jìn)入的界面為操作界面、報(bào)警界面、手動(dòng)界面、自動(dòng)界面，同時(shí)還能夠?qū)?shù)反饋、焊接信息和狀態(tài)信息實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和查看；參數(shù)反饋包括焊接電流、電弧電壓、送絲速度、焊接行程、擺動(dòng)速度，焊接信息包括總層數(shù)、正焊接層、焊接故障代碼、管材直徑，狀態(tài)信號(hào)包括故障與安全運(yùn)行信號(hào)；

在主界面中觸摸操作按鈕，進(jìn)入操作界面，控制系統(tǒng)運(yùn)行前，查看此界面，確定操作步驟，確保安全；

檢測(cè)報(bào)警界面，確認(rèn)無(wú)報(bào)警信息后，進(jìn)行下一步；

進(jìn)入手動(dòng)界面，切換在手動(dòng)焊接模式下，獨(dú)立操作上下軸、前后軸、橫梁、變位機(jī)和焊槍擺動(dòng)器使鎢極到起弧點(diǎn)，為高頻起弧做準(zhǔn)備；

進(jìn)入自動(dòng)界面，切換在自動(dòng)焊接模式下，點(diǎn)擊進(jìn)入環(huán)縫界面和焊槍擺動(dòng)器界面，設(shè)置參數(shù)；在環(huán)縫界面中，首先設(shè)置總層數(shù)、管材直徑，在根據(jù)總層數(shù)，設(shè)置相應(yīng)層數(shù)的焊接工藝參數(shù)，輸入選定的job號(hào)、pro號(hào)，設(shè)置送絲速度和焊接速度；同時(shí)設(shè)置需要焊的多層環(huán)縫中每層的焊接工藝參數(shù)，退出環(huán)縫界面，返回自動(dòng)界面；再點(diǎn)擊進(jìn)入焊槍擺動(dòng)器界面，設(shè)置左右停留時(shí)間、中間停留時(shí)間、自動(dòng)擺速，同樣根據(jù)總層數(shù)，設(shè)置需要焊的多層環(huán)縫中每層的擺動(dòng)參數(shù)，包括是否擺動(dòng)、左擺幅、右擺幅，設(shè)置完參數(shù)后控制系統(tǒng)自動(dòng)保存，再退出焊槍擺動(dòng)器界面；

回到自動(dòng)界面，參數(shù)均已設(shè)置，依次觸動(dòng)層數(shù)清零-準(zhǔn)備就緒-模擬焊接-啟動(dòng)焊接，開(kāi)啟模擬焊接模式，在按層數(shù)清零-準(zhǔn)備就緒-啟動(dòng)焊接后，開(kāi)啟自動(dòng)焊接模式，控制系統(tǒng)對(duì)環(huán)形多層多道焊縫開(kāi)始焊接；焊接過(guò)程中，如有情況，需按下暫停按鈕，擺動(dòng)器與變位機(jī)停止，隨后調(diào)用焊接電源收弧程序進(jìn)行收弧；待問(wèn)題解決后，觸動(dòng)焊接重啟，控制系統(tǒng)執(zhí)行未完成程序；若重新設(shè)定原點(diǎn)開(kāi)始焊接，需按下層數(shù)清零，然后準(zhǔn)備就緒-啟動(dòng)焊接。

在本發(fā)明中，手動(dòng)界面中，設(shè)置有對(duì)手動(dòng)/自動(dòng)進(jìn)行切換的換向開(kāi)關(guān)，可對(duì)手動(dòng)和自動(dòng)模式進(jìn)行切換，可以對(duì)橫梁、變位機(jī)、前后軸、上下軸、擺動(dòng)器獨(dú)立操作，同時(shí)可根據(jù)需要設(shè)置低速與高速；自動(dòng)界面中，設(shè)置有對(duì)手動(dòng)/自動(dòng)進(jìn)行切換的換向開(kāi)關(guān)，可對(duì)總層數(shù)、正焊接層、管材直徑進(jìn)行設(shè)置；從自動(dòng)界面點(diǎn)擊焊接參數(shù)和焊槍擺動(dòng)器界面按鈕，可進(jìn)入其參數(shù)設(shè)置界面。

有益效果：本發(fā)明提供一種互動(dòng)性強(qiáng)的人機(jī)界面，使本領(lǐng)域普通操作人員更易理解，通過(guò)在人機(jī)界面設(shè)置焊接參數(shù)和焊槍擺動(dòng)參數(shù)，以滿足對(duì)環(huán)形焊縫多層多道焊接的應(yīng)用需求，有效提高操作效率，同時(shí)也降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的較佳實(shí)施例的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

環(huán)形焊縫自主焊接專(zhuān)機(jī)的人機(jī)界面控制系統(tǒng)，包括觸摸屏與控制器，觸摸屏又稱(chēng)可編程終端，觸摸屏不僅可以減少一臺(tái)plc的面板操作按鈕及其他操作部件，同時(shí)，對(duì)于同一臺(tái)設(shè)備加工不同工件時(shí)的程序選擇及程序中的參數(shù)修改便捷；本控制器為基于plc可編程控制器，與觸摸屏配套，可通過(guò)修改參數(shù)，便于對(duì)tig焊接電源進(jìn)行控制，控制系統(tǒng)所有狀態(tài)及開(kāi)關(guān)量的輸入直接進(jìn)入plc可編程控制器入口，輸出直接驅(qū)動(dòng)dc24v電磁閥及中間繼電器，用于控制步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)、焊接電源的焊接參數(shù)、轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)啟停等；且控制系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)模塊化，其他焊接輔機(jī)的控制均與plc可編程控制器連接，以便plc可編程控制器對(duì)自動(dòng)填絲、焊槍擺動(dòng)、弧長(zhǎng)跟蹤等機(jī)構(gòu)進(jìn)行精確控制，并采用高精度伺服電機(jī)控制；控制器提供兩種控制模式：一種采用手動(dòng)調(diào)節(jié)、手動(dòng)焊接模式，另一種自動(dòng)焊接模式，在手動(dòng)模式下，可單獨(dú)動(dòng)作，調(diào)整方便、直觀、工件任一位置的焊接及補(bǔ)焊，在自動(dòng)焊接模式下，所有動(dòng)作按預(yù)設(shè)一次自動(dòng)完成，操作簡(jiǎn)便、快捷，自動(dòng)化程度高；plc可編程控制器、調(diào)速、觸摸屏等各部分均采用獨(dú)立電源，相互之間完全隔離，plc可編程控制器控制精度及抗干擾能力明顯提高；為使上述控制功能操作方便、簡(jiǎn)單，在觸摸屏上設(shè)置焊接操作界面，焊接操作界面包括主界面與多選項(xiàng)畫(huà)面，在主界面中可以選擇進(jìn)入的界面為操作界面、報(bào)警界面、手動(dòng)界面、自動(dòng)界面，同時(shí)還可對(duì)參數(shù)反饋、焊接信息和狀態(tài)信息實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和查看；參數(shù)反饋包括焊接電流、電弧電壓、送絲速度、焊接行程、擺動(dòng)速度，焊接信息包括總層數(shù)、正焊接層、焊接故障代碼、管材直徑，狀態(tài)信號(hào)包括故障與安全運(yùn)行信號(hào)；

在主界面中觸摸操作按鈕，進(jìn)入操作界面，控制系統(tǒng)運(yùn)行前，查看此界面，確定操作步驟，確保安全：

1、確認(rèn)設(shè)備電源、氣源正常；

2、手動(dòng)操作、檢測(cè)各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是否正常；

3、手動(dòng)操作，觀察檢查元件是否工作正常；

4、自動(dòng)操作，設(shè)置焊接參數(shù)、擺動(dòng)器參數(shù)；

5、焊接平臺(tái)自動(dòng)運(yùn)行前請(qǐng)確認(rèn)：（1）檢查焊接參數(shù)設(shè)置是否正確；（2）檢查擺動(dòng)器參數(shù)設(shè)置是否正確；（3）檢查焊接電源參數(shù)設(shè)置是否正確；（4）檢查保護(hù)氣體是否通暢；（5）檢查焊接工件同軸度是否滿足要求；

檢測(cè)報(bào)警界面，確認(rèn)無(wú)報(bào)警信息后，進(jìn)行下一步；進(jìn)入手動(dòng)界面，切換在手動(dòng)焊接模式下，獨(dú)立操作上下軸、前后軸、橫梁、變位機(jī)和焊槍擺動(dòng)器使鎢極到起弧點(diǎn)，為高頻起弧做準(zhǔn)備；

進(jìn)入自動(dòng)界面，切換在自動(dòng)焊接模式下，點(diǎn)擊進(jìn)入環(huán)縫界面和焊槍擺動(dòng)器界面，設(shè)置參數(shù)；在環(huán)縫界面中，首先設(shè)置總層數(shù)、管材直徑，環(huán)縫界面1、2、3中可以設(shè)置15層焊接工藝參數(shù)，根據(jù)總層數(shù)，設(shè)置相應(yīng)層數(shù)的焊接工藝參數(shù)，輸入選定的job號(hào)、pro號(hào)，設(shè)置合適的送絲速度和焊接速度；同時(shí)設(shè)置需要焊的多層環(huán)縫中每層的焊接工藝參數(shù)，退出環(huán)縫界面，返回自動(dòng)界面；再點(diǎn)擊進(jìn)入焊槍擺動(dòng)器界面，設(shè)置左右停留時(shí)間、中間停留時(shí)間、自動(dòng)擺速，對(duì)應(yīng)環(huán)形焊縫中設(shè)置的15層焊接工藝參數(shù)，可設(shè)置15層擺動(dòng)參數(shù)，同樣根據(jù)總層數(shù)，設(shè)置需要焊的多層環(huán)縫中每層的擺動(dòng)參數(shù)，包括是否擺動(dòng)、左擺幅、右擺幅，設(shè)置完參數(shù)后控制系統(tǒng)自動(dòng)保存，再退出焊槍擺動(dòng)器界面；

回到自動(dòng)界面，參數(shù)均已設(shè)置，依次觸動(dòng)層數(shù)清零-準(zhǔn)備就緒-模擬焊接-啟動(dòng)焊接，開(kāi)啟模擬焊接模式，在按層數(shù)清零-準(zhǔn)備就緒-啟動(dòng)焊接后，開(kāi)啟自動(dòng)焊接模式，控制系統(tǒng)對(duì)環(huán)形多層多道焊縫開(kāi)始焊接；焊接過(guò)程中，如有情況，需按下暫停按鈕，擺動(dòng)器與變位機(jī)停止，隨后調(diào)用焊接電源收弧程序進(jìn)行收??；待問(wèn)題解決后，觸動(dòng)焊接重啟，控制系統(tǒng)執(zhí)行未完成程序；若重新設(shè)定原點(diǎn)開(kāi)始焊接，需按下層數(shù)清零，然后準(zhǔn)備就緒-啟動(dòng)焊接。

在本實(shí)施例中，手動(dòng)界面中，設(shè)置有對(duì)手動(dòng)/自動(dòng)進(jìn)行切換的換向開(kāi)關(guān)，可對(duì)手動(dòng)和自動(dòng)模式進(jìn)行切換，可以對(duì)橫梁、變位機(jī)、前后軸、上下軸、擺動(dòng)器獨(dú)立操作，同時(shí)可根據(jù)需要設(shè)置低速與高速；

在自動(dòng)界面中，設(shè)置有對(duì)手動(dòng)/自動(dòng)進(jìn)行切換的換向開(kāi)關(guān)，可對(duì)總層數(shù)、正焊接層、管材直徑進(jìn)行設(shè)置；從自動(dòng)界面點(diǎn)擊焊接參數(shù)和焊槍擺動(dòng)器界面按鈕，可進(jìn)入其參數(shù)設(shè)置界面。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。