一種管道內(nèi)焊機焊接單元轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種管道內(nèi)焊機焊接單元轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)，包括：主控板、回轉(zhuǎn)環(huán)、電機、在回轉(zhuǎn)環(huán)與電機之間連接有齒輪、設(shè)置在回轉(zhuǎn)環(huán)外周的N個焊接單元，N為大于0的偶數(shù)，N個焊接單元包括順時針焊接單元和逆時針焊接單元，主控板連接電機和焊接單元；主控板內(nèi)預(yù)先存儲有與電機轉(zhuǎn)動行程對應(yīng)的回轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)動行程，包括回轉(zhuǎn)環(huán)順時針轉(zhuǎn)動的順時針預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)動行程、順時針極限轉(zhuǎn)動行程、回轉(zhuǎn)環(huán)逆時針轉(zhuǎn)動的第一逆時針轉(zhuǎn)動行程、第二逆時針轉(zhuǎn)動行程、逆時針極限轉(zhuǎn)動行程；主控板能夠根據(jù)電機的轉(zhuǎn)動行程確定回轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)動行程，從而在傳感器失效時，還能控制焊接單元，解決傳統(tǒng)的焊接機在傳感器失效時，無法有效焊接控制的技術(shù)問題，進而提高焊接可靠性和穩(wěn)定性。
【專利說明】
一種管道內(nèi)焊機焊接單元轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及智能化管道內(nèi)焊系統(tǒng)，尤其涉及一種管道內(nèi)焊機焊接單元轉(zhuǎn)動控制系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的內(nèi)焊機焊接多采用位置傳感器對焊接點進行確定，但是，采用這種位置傳 感器對焊接點進行確定的過程中，確定的位置往往存在誤差，而且，在進行搭接焊接時，難 度比較大，產(chǎn)生接頭焊接缺陷的幾率比較高，而且，如果當(dāng)位置傳感器失效時，該焊接機就 不能正常焊接和控制，從而會影響焊接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明實施例通過提供一種管道內(nèi)焊機焊接單元轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù) 中在傳統(tǒng)的焊接機在傳感器失效時，無法有效焊接控制的技術(shù)問題，進而提高了焊接可靠 性和穩(wěn)定性。
[0004] 本發(fā)明實施例提供了一種管道內(nèi)焊機焊接單元轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)，包括：
[0005] 主控板、回轉(zhuǎn)環(huán)、驅(qū)動回轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動的電機、在回轉(zhuǎn)環(huán)與電機之間連接有齒輪、設(shè)置 在回轉(zhuǎn)環(huán)上的N個焊接單元，N為大于0的偶數(shù)，所述N個焊接單元包括順時針焊接單元和逆 時針焊接單元，所述主控板連接所述電機和所述焊接單元的開關(guān)；
[0006] 所述主控板內(nèi)預(yù)先存儲有與所述電機轉(zhuǎn)動行程對應(yīng)的回轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)動行程，其中， 包括回轉(zhuǎn)環(huán)順時針轉(zhuǎn)動的順時針預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)動行程、順時針極限轉(zhuǎn)動行程，以及回轉(zhuǎn)環(huán)逆時針 轉(zhuǎn)動的第一逆時針轉(zhuǎn)動行程、第二逆時針轉(zhuǎn)動行程、逆時針極限轉(zhuǎn)動行程；
[0007] 在所述主控板根據(jù)電機以第一方向轉(zhuǎn)動，獲得回轉(zhuǎn)環(huán)開始順時針轉(zhuǎn)動時，控制開 啟所述順時針焊接單元，當(dāng)所述主控板根據(jù)電機的轉(zhuǎn)動行程獲取回轉(zhuǎn)環(huán)順時針的轉(zhuǎn)動行程 等于順時針預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)動行程時，關(guān)閉所述順時針焊接單元，當(dāng)所述回轉(zhuǎn)環(huán)順時針的轉(zhuǎn)動行程 等于順時針極限轉(zhuǎn)動行程時，所述主控板禁止所述電機繼續(xù)以所述第一方向轉(zhuǎn)動，所述順 時針預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)動行程小于所述順時針極限轉(zhuǎn)動行程；
[0008] 在主控板根據(jù)電機以第二方向轉(zhuǎn)動，獲得回轉(zhuǎn)環(huán)逆時針轉(zhuǎn)動時，當(dāng)所述主控板根 據(jù)電機的轉(zhuǎn)動行程獲得所述回轉(zhuǎn)環(huán)逆時針的轉(zhuǎn)動行程等于第一逆時針轉(zhuǎn)動行程時，開啟逆 時針焊接單元，若所述回轉(zhuǎn)環(huán)逆時針的轉(zhuǎn)動行程等于第二逆時針轉(zhuǎn)動行程時，關(guān)閉逆時針 焊接單元，所述第一逆時針轉(zhuǎn)動行程小于所述第二逆時針轉(zhuǎn)動行程。
[0009] 進一步地，所述主控板繼續(xù)根據(jù)電機的轉(zhuǎn)動行程獲得所述回轉(zhuǎn)環(huán)逆時針的轉(zhuǎn)動行 程，在所述回轉(zhuǎn)環(huán)逆時針的轉(zhuǎn)動行程等于逆時針極限轉(zhuǎn)動行程時，所述主控板禁止所述電 機繼續(xù)以所述第二方向轉(zhuǎn)動，所述逆時針極限轉(zhuǎn)動行程大于所述第二逆時針轉(zhuǎn)動行程。
[0010] 進一步地，所述主控板用于根據(jù)所述電機的轉(zhuǎn)動行程以及電機的轉(zhuǎn)動行程與回轉(zhuǎn) 環(huán)的轉(zhuǎn)動行程的比值q，獲取所述回轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)動行程，所述電機的轉(zhuǎn)動行程與所述回轉(zhuǎn)環(huán)的 行程的比值q
[0011]
[0012] 其中，h為電機的霍爾值，b為電機的減速比，D為回轉(zhuǎn)環(huán)的直徑，cU為齒輪的直徑， Pi為圓周率，d2為內(nèi)焊機焊接管道的直徑，g為內(nèi)焊機焊接管道的厚度。
[0013] 本發(fā)明實施例至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點：
[0014] 由于在該管道內(nèi)焊機焊接單元轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)中采用主控板、回轉(zhuǎn)環(huán)、驅(qū)動回轉(zhuǎn)環(huán) 轉(zhuǎn)動的電機、在回轉(zhuǎn)環(huán)與電機之間連接有齒輪，設(shè)置在回轉(zhuǎn)環(huán)上的N個焊接單元，N為大于0 的偶數(shù)，該N個焊接單元包括順時針焊接單元和逆時針焊接單元，該主控板連接電機和焊接 單元的開關(guān)，該主控板能夠根據(jù)電機的轉(zhuǎn)動行程確定回轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)動行程，從而能夠確定回 轉(zhuǎn)環(huán)在轉(zhuǎn)過預(yù)設(shè)行程時能夠控制順時針焊接單元以及逆時針焊接單元的開啟和關(guān)閉，實現(xiàn) 焊接搭接，解決了現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)內(nèi)焊機采用的傳感器失效時，無法有效焊接控制的技術(shù) 問題，進而提高了焊接可靠性和穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明實施例中管道焊接單元轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)的模塊示意圖；
[0016] 圖2-圖7為本發(fā)明實施例中回轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動行程的示意圖。
【具體實施方式】
[0017] 本發(fā)明實施例通過提供一種管道內(nèi)焊機焊接單元轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù) 中在傳統(tǒng)的焊接機的傳感器失效時，無法有效焊接控制的技術(shù)問題，進而提高了焊接可靠 性和穩(wěn)定性。
[0018] 為了解決上述技術(shù)問題，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實施方式對上述技術(shù) 方案進行詳細的說明。
[0019] 本發(fā)明提供的一種管道內(nèi)焊機焊接單元轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)，如圖1所示，包括:主控板 101、回轉(zhuǎn)環(huán)102、驅(qū)動回轉(zhuǎn)環(huán)102轉(zhuǎn)動的電機103、在回轉(zhuǎn)環(huán)102與電機103之間連接有齒輪 104、設(shè)置在回轉(zhuǎn)環(huán)102上的N個焊接單元105，N為大于0的偶數(shù)，該N個焊接單元105包括順時 針焊接單元和逆時針焊接單元，該主控板101連接電機103和焊接單元105的開關(guān)。
[0020] 在具體的實施方式中，該主控板101內(nèi)預(yù)先存儲有與電機轉(zhuǎn)動行程對應(yīng)的回轉(zhuǎn)環(huán) 的轉(zhuǎn)動行程，其中，該回轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)動行程包括有順時針預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)動行程、順時針極限轉(zhuǎn)動行 程，以及回轉(zhuǎn)環(huán)逆時針轉(zhuǎn)動的第一逆時針轉(zhuǎn)動行程、第二逆時針轉(zhuǎn)動行程、逆時針極限轉(zhuǎn)動 行程。
[0021] 具體的，如圖2-7所示，該順時針預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)動行程具體為回轉(zhuǎn)環(huán)102上的焊接單元開 啟焊接的焊接行程，以回轉(zhuǎn)環(huán)上焊接單元的個數(shù)來確定該順時針的焊接行程，焊接單元為N 個，以N等于8為例，那么該順時針焊接行程就是略大于1角度所對應(yīng)的弧長;該順時針 N 極限轉(zhuǎn)動行程具體是回轉(zhuǎn)環(huán)順時針轉(zhuǎn)動的極限所對應(yīng)的行程，該行程為略大于| + α角 Λ' 度對應(yīng)的弧長，在順時針焊接行程之后，回轉(zhuǎn)環(huán)再轉(zhuǎn)過α角度對應(yīng)的弧長，為了使得回轉(zhuǎn)環(huán) 在逆時針焊接中與順時針焊接能夠搭接，保證了焊接的質(zhì)量，該α角度具體為5 -7的角度 范圍。
[0022] 該回轉(zhuǎn)環(huán)102逆時針轉(zhuǎn)動的第一逆時針轉(zhuǎn)動行程具體為，當(dāng)上述回轉(zhuǎn)環(huán)102順時針 轉(zhuǎn)動達到極限時，由該極限位置開始逆時針轉(zhuǎn)動，且轉(zhuǎn)動到開始逆時針焊接位置的行程，這 段行程應(yīng)該小于α角度對應(yīng)的弧長，具體假設(shè)該段弧長為β角度對應(yīng)的弧長，則，α>β;該第 二逆時針轉(zhuǎn)動行程就是回轉(zhuǎn)環(huán)逆時針轉(zhuǎn)動的焊接行程，這段行程與上述順時針焊接行程一 致，都是略大于|的角度對應(yīng)的弧長，最后，該逆時針極限轉(zhuǎn)動行程也跟順時針極限轉(zhuǎn) Ν 動行程一致。都是略大于I ?的角度對應(yīng)的弧長。
[0023] 在具體的實施方式中，主控板101能夠根據(jù)回轉(zhuǎn)環(huán)102的半徑長度、以及回轉(zhuǎn)環(huán)上 的焊接單元的個數(shù)，還有電機103的一些特性值，齒輪104的直徑等等信息，能夠獲知上述預(yù) 先設(shè)定的轉(zhuǎn)動行程。比如，回轉(zhuǎn)環(huán)上的焊接單元個數(shù)還可以是6個、4個等等，在本發(fā)明實施 例中就不再詳細贅述了。
[0024] 具體的轉(zhuǎn)動控制中，首先，主控板101能夠直接獲取到的是電機的轉(zhuǎn)動行程，由電 機103當(dāng)前位置信息與初始位置信息之差得到電機的轉(zhuǎn)動行程。然后根據(jù)電機的轉(zhuǎn)動行程 以及電機的轉(zhuǎn)動行程與回轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)動行程的比值q，從而獲得回轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)動行程，其中，
具體的，h為電機的霍爾值，由電機的特性決定，b為電機的減速比， D為回轉(zhuǎn)環(huán)的直徑，cb為齒輪的直徑，Pi為圓周率，d2為內(nèi)焊機焊接管道的直徑，g為內(nèi)焊機焊 接管道的厚度。這樣，主控板101就能間接獲取到回轉(zhuǎn)環(huán)102的轉(zhuǎn)動行程。
[0025] 接著，主控板101能夠根據(jù)電機103的轉(zhuǎn)動行程以及轉(zhuǎn)動方向，能夠獲得回轉(zhuǎn)環(huán)102 的轉(zhuǎn)動行程和轉(zhuǎn)動方向，下面具體以主控板101根據(jù)獲得的回轉(zhuǎn)環(huán)102的轉(zhuǎn)動行程和轉(zhuǎn)動方 向控制焊接單元的開啟和關(guān)閉，以及控制電機103。
[0026] 具體地，當(dāng)主控板101根據(jù)電機103以第一方向轉(zhuǎn)動，獲得回轉(zhuǎn)環(huán)102開始順時針轉(zhuǎn) 動時，由主控板101開啟順時針焊接單元，這樣，順時針焊接單元隨著回轉(zhuǎn)環(huán)102的轉(zhuǎn)動進行 順時針焊接，當(dāng)回轉(zhuǎn)環(huán)102隨著電機103的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動到等于順時針預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)動行程時，由主控 板101控制關(guān)閉該順時針焊接單元，接著，回轉(zhuǎn)環(huán)102隨電機103繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)回轉(zhuǎn)環(huán) 102順時針的轉(zhuǎn)動行程等于順時針極限轉(zhuǎn)動行程時，由主控板101禁止該電機103繼續(xù)該方 向的轉(zhuǎn)動，上述的順時針預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)動行程小于該順時針極限轉(zhuǎn)動行程。
[0027] 上述是在回轉(zhuǎn)環(huán)102順時針轉(zhuǎn)動過程中的控制，下面介紹回轉(zhuǎn)環(huán)102逆時針轉(zhuǎn)動過 程中的控制。
[0028] 在主控板101根據(jù)電機103以第二方向轉(zhuǎn)動，獲得回轉(zhuǎn)環(huán)102逆時針轉(zhuǎn)動時，當(dāng)獲得 回轉(zhuǎn)環(huán)101逆時針的轉(zhuǎn)動行程等于該第一逆時針轉(zhuǎn)動行程時，開啟逆時針焊接單元進行焊 接，當(dāng)逆時針的轉(zhuǎn)動行程等于第二逆時針轉(zhuǎn)動行程時，由主控板101關(guān)閉逆時針焊接單元， 這樣，逆時針焊接過程停止，上述的第一逆時針轉(zhuǎn)動行程小于該第二逆時針轉(zhuǎn)動行程。
[0029] 當(dāng)然，在逆時針焊接單元停止焊接之后，該主控板101還可以繼續(xù)根據(jù)電機103的 轉(zhuǎn)動行程獲取回轉(zhuǎn)環(huán)逆時針的轉(zhuǎn)動行程，當(dāng)該回轉(zhuǎn)環(huán)102逆時針的轉(zhuǎn)動行程等于該逆時針 極限轉(zhuǎn)動行程時，由主控板101禁止該電機103繼續(xù)以該方向進行轉(zhuǎn)動，也就是說，此時電機 103無法控制回轉(zhuǎn)環(huán)102繼續(xù)逆時針轉(zhuǎn)動，無論是自動控制，還是由于回轉(zhuǎn)環(huán)102的轉(zhuǎn)動而被 動轉(zhuǎn)動。
[0030] 通過主控板101根據(jù)電機103的轉(zhuǎn)動獲得回轉(zhuǎn)環(huán)102的轉(zhuǎn)動行程，根據(jù)回轉(zhuǎn)環(huán)102的 轉(zhuǎn)動行程，確定是否需要開啟焊接單元或者關(guān)閉焊接單元，當(dāng)然，還有控制電機103禁止繼 續(xù)在該方向上轉(zhuǎn)動。解決了現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的焊接機在傳感器失效時，無法有效焊接控制 的技術(shù)問題，進而能夠在傳感器失效時，根據(jù)電機的轉(zhuǎn)動行程，繼續(xù)控制焊接單元進行焊 接，因此，本申請的技術(shù)方案提高了焊接可靠性和穩(wěn)定性。
[0031] 盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造 性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu) 選實施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
[0032] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種管道內(nèi)焊機焊接單元轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)，其特征在于，包括： 主控板、回轉(zhuǎn)環(huán)、驅(qū)動回轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動的電機、在回轉(zhuǎn)環(huán)與電機之間連接有齒輪、設(shè)置在回 轉(zhuǎn)環(huán)上的N個焊接單元，N為大于0的偶數(shù)，所述N個焊接單元包括順時針焊接單元和逆時針 焊接單元，所述主控板連接所述電機和所述焊接單元的開關(guān)； 所述主控板內(nèi)預(yù)先存儲有與所述電機轉(zhuǎn)動行程對應(yīng)的回轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)動行程，其中，包括 回轉(zhuǎn)環(huán)順時針轉(zhuǎn)動的順時針預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)動行程、順時針極限轉(zhuǎn)動行程，以及回轉(zhuǎn)環(huán)逆時針轉(zhuǎn)動 的第一逆時針轉(zhuǎn)動行程、第二逆時針轉(zhuǎn)動行程、逆時針極限轉(zhuǎn)動行程； 在所述主控板根據(jù)電機以第一方向轉(zhuǎn)動，獲得回轉(zhuǎn)環(huán)開始順時針轉(zhuǎn)動時，控制開啟所 述順時針焊接單元，當(dāng)所述主控板根據(jù)電機的轉(zhuǎn)動行程獲取回轉(zhuǎn)環(huán)順時針的轉(zhuǎn)動行程等于 順時針預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)動行程時，關(guān)閉所述順時針焊接單元，當(dāng)所述回轉(zhuǎn)環(huán)順時針的轉(zhuǎn)動行程等于 順時針極限轉(zhuǎn)動行程時，所述主控板禁止所述電機繼續(xù)以所述第一方向轉(zhuǎn)動，所述順時針 預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)動行程小于所述順時針極限轉(zhuǎn)動行程； 在主控板根據(jù)電機以第二方向轉(zhuǎn)動，獲得回轉(zhuǎn)環(huán)逆時針轉(zhuǎn)動時，當(dāng)所述主控板根據(jù)電 機的轉(zhuǎn)動行程獲得所述回轉(zhuǎn)環(huán)逆時針的轉(zhuǎn)動行程等于第一逆時針轉(zhuǎn)動行程時，開啟逆時針 焊接單元，若所述回轉(zhuǎn)環(huán)逆時針的轉(zhuǎn)動行程等于第二逆時針轉(zhuǎn)動行程時，關(guān)閉逆時針焊接 單元，所述第一逆時針轉(zhuǎn)動行程小于所述第二逆時針轉(zhuǎn)動行程。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道內(nèi)焊機焊接單元轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控板 繼續(xù)根據(jù)電機的轉(zhuǎn)動行程獲得所述回轉(zhuǎn)環(huán)逆時針的轉(zhuǎn)動行程，在所述回轉(zhuǎn)環(huán)逆時針的轉(zhuǎn)動 行程等于逆時針極限轉(zhuǎn)動行程時，所述主控板禁止所述電機繼續(xù)以所述第二方向轉(zhuǎn)動，所 述逆時針極限轉(zhuǎn)動行程大于所述第二逆時針轉(zhuǎn)動行程。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道內(nèi)焊機焊接單元轉(zhuǎn)動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控板 用于根據(jù)所述電機的轉(zhuǎn)動行程以及電機的轉(zhuǎn)動行程與回轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)動行程的比值q，獲取所 述回轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)動行程，所述電機的轉(zhuǎn)動行程與所述回轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)動行程的比值q其中，h為電機的霍爾值，b為電機的減速比，D為回轉(zhuǎn)環(huán)的直徑，cU為齒輪的直徑，Pi為圓 周率，d2為內(nèi)焊機焊接管道的直徑，g為內(nèi)焊機焊接管道的厚度。
【文檔編號】B23K101/06GK105945468SQ201610345054
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】李林茂, 李榮東, 楊志梅
【申請人】成都熊谷加世電器有限公司