專利名稱：全自動(dòng)控制的數(shù)字埋弧焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電焊機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種全自動(dòng)控制的數(shù)字埋弧焊機(jī)。
背景技術(shù)：
自動(dòng)埋弧焊機(jī)是世界上最早使電弧焊擺脫手工操作走向機(jī)械自動(dòng)化的焊接
方法，至今已有60多年的歷史，引入中國(guó)已有半個(gè)世紀(jì)。由于它采用高焊接電 流，具有電弧受渣相保護(hù)、焊接時(shí)無(wú)弧光等優(yōu)點(diǎn)，不僅生產(chǎn)效率和焊接質(zhì)量高， 而且焊接工人的勞動(dòng)環(huán)境也好，已成為造船、電站鍋爐、化工設(shè)備、橋梁以及 各種鋼管和鋼結(jié)構(gòu)制造業(yè)所普遍使用的焊接設(shè)備。
但是現(xiàn)有的埋弧焊機(jī)大多采用模擬控制的方法，其控制精度較低，很難實(shí) 現(xiàn)高精度精密設(shè)備的焊接，所以現(xiàn)在很多公司都在研發(fā)數(shù)字焊機(jī)操作系統(tǒng)，來(lái) 實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程中的精確控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有焊機(jī)控制精度較低的問(wèn)題，提供了 一種全自動(dòng)控制的數(shù) 字埋弧焊機(jī)。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)手段
一種全自動(dòng)控制的數(shù)字埋弧焊機(jī)，包括依次連接的電流電壓轉(zhuǎn)換模塊、濾 波電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊還通過(guò)一電流采樣模塊連接 至一 電流控制模塊，所述電流控制模塊根據(jù)電流采樣模塊輸出的信號(hào)判斷焊機(jī) 是否在正常工作模式下出現(xiàn)中斷；當(dāng)出現(xiàn)中斷時(shí)，判斷焊機(jī)開關(guān)是否啟動(dòng)，若 焊機(jī)開關(guān)關(guān)閉，則判斷是否有收弧標(biāo)志，若有則進(jìn)行收弧處理；若焊機(jī)開關(guān)啟 動(dòng)，則繼續(xù)判斷是否發(fā)生急停，若沒有發(fā)生急停，則緩'隄增大電流，經(jīng)過(guò)采樣 比較后進(jìn)行收弧處理；所述數(shù)字埋弧焊機(jī)還包括一開關(guān)量輸入模塊連接至所述 電流控制模塊，所述開關(guān)量輸入模塊用于設(shè)置焊機(jī)的啟動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)、送絲、抽絲和急停五個(gè)狀態(tài)。
所述數(shù)字埋弧焊機(jī)還包括一顯示模塊連接至所述電流電壓轉(zhuǎn)換模塊，所述 顯示模塊用于顯示焊接過(guò)程中的相關(guān)參數(shù)。
進(jìn)一步的，在緩慢增大電流時(shí)先進(jìn)行小電流緩慢送絲，然后判斷是否與工
件接觸良好，如果接觸不良好，則繼續(xù)進(jìn)行小電流緩慢送絲，再進(jìn)行判斷；如 果接觸良好，則以小電流進(jìn)行反抽絲；當(dāng)電流緩慢增大到引弧成功后，以大電 流輸出，并停止送絲。
進(jìn)一步的，收弧處理是執(zhí)行短時(shí)間反抽絲后，再停止所有的操作。若沒有 收弧標(biāo)志，則直接停止所有的操作。
此外，所述電流采樣模塊、電流控制模塊和開關(guān)量輸入模塊采用高性能單 片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的數(shù)字埋弧焊機(jī)，其自動(dòng)控制方法可采用高性能單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，由 于探測(cè)、控制都是根據(jù)微機(jī)指令完成，因此與現(xiàn)有的模擬控制的埋弧焊機(jī)相比， 其控制精度更高，此外，通過(guò)改變軟件就可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的升級(jí)，使得焊機(jī)的 靈活性和適應(yīng)性大大增強(qiáng)。


圖1為本發(fā)明的數(shù)字埋弧焊機(jī)的系統(tǒng)方框圖2為本發(fā)明的數(shù)字埋弧焊機(jī)的控制流程圖。 -
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合一個(gè)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的全自動(dòng)控制的數(shù)字埋弧焊機(jī)作進(jìn)一步 的詳細(xì)介紹。
參見圖1，本發(fā)明的數(shù)字埋孤焊機(jī)包括依次連接的電流電壓轉(zhuǎn)換模塊l、濾 波電路2、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3、電流采樣模塊4和電流控制模塊5，此外，該數(shù)字 埋弧焊機(jī)還包括一開關(guān)量輸入模塊6連接至電流控制模塊5,以及一顯示模塊7 連接至電流電壓轉(zhuǎn)換模塊1。所述電流電壓轉(zhuǎn)換模塊1接收焊機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的電 流信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后，經(jīng)由濾波電路2濾波，輸入至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3。 電流采樣模塊4用于對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣，以獲取焊接過(guò)程中的電流參數(shù)，并將結(jié)果傳輸給電流控制模塊5，電流控制模塊5根據(jù)不同 的情況輸出相應(yīng)的微機(jī)指令，以控制焊機(jī)工作。開關(guān)量輸入模塊6用于設(shè)置焊 機(jī)"啟動(dòng)"、"點(diǎn)動(dòng)"、"送絲"、"抽絲"和"急停"五個(gè)狀態(tài)，顯示模塊7用于 將焊接過(guò)程中的相關(guān)參數(shù)顯示出來(lái)。其中，電流采樣模塊4、電流控制模塊5和 開關(guān)量輸入模塊6可采用高性能單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
下面結(jié)合圖2對(duì)本發(fā)明的數(shù)字埋弧焊機(jī)的控制方法進(jìn)行說(shuō)明。在焊機(jī)開啟 后，i統(tǒng)中的各個(gè)參數(shù)開始初始化，如各個(gè)標(biāo)志位、I/O 口等參數(shù)開始初始化； 初始化完成以后根據(jù)系統(tǒng)出現(xiàn)的不同情況，微機(jī)指令對(duì)系統(tǒng)的控制可分為三種
在焊機(jī)正常工作模式下，電流信號(hào)在電流電壓轉(zhuǎn)換模塊1中完成電流電壓 的轉(zhuǎn)換并在顯示模塊7中顯示出來(lái)，經(jīng)濾波電路2濾波后，再在模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊3 中進(jìn)行才莫凄t轉(zhuǎn)換，完成這一系列工作后，程序結(jié)束；
在正常^喿作過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)5ms中斷時(shí)，如果埋弧焊才幾的開關(guān)處于啟動(dòng)狀 態(tài)，并且沒有發(fā)生急停時(shí)，電流控制模塊5控制送絲馬達(dá)進(jìn)行緩慢送絲，并輸 入初始小電流，來(lái)判斷系統(tǒng)是否短路，如果系統(tǒng)沒有短路，則再進(jìn)行緩慢送絲， 并輸入小電流進(jìn)行短路判斷；如果系統(tǒng)短路，則進(jìn)行抽絲操作，否則逐漸開始 增大電流，并在引弧成功后以大電流給出，并停止送絲；大電流給出持續(xù)一段 時(shí)間后，以正常焊接電流值輸出；然后進(jìn)行收弧處理，即執(zhí)行短時(shí)間反抽絲后， 再停止所有的^乘作，收弧處理完成后，程序結(jié)束。
在正常操作過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)5ms中斷時(shí)，如果埋弧焊機(jī)的開關(guān)關(guān)閉，則需 要判斷是否有收弧標(biāo)志，如果有收弧標(biāo)志的話則進(jìn)行收弧處理，收弧處理完成 后，進(jìn)行短時(shí)間反抽絲處理，然后停止所有的操作，程序完成；如果沒有收弧 標(biāo)志，則程序自動(dòng)完成。
如果在初始化完成之后，就出現(xiàn)焊機(jī)急停，則進(jìn)行l(wèi)ms的中斷后，程序直 接結(jié)束。
本發(fā)明的全自動(dòng)控制數(shù)字焊機(jī)，利用軟件來(lái)控制數(shù)字焊機(jī)的操作系統(tǒng)，能 準(zhǔn)確地進(jìn)行初始化，設(shè)定系統(tǒng)所需的參數(shù)，并在焊接過(guò)程中實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的監(jiān)控。
用高性能單片機(jī)作為控制核心，使得系統(tǒng)的升級(jí)不依賴于硬件，只需要通 過(guò)改變軟件就可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的改變，相比以往的模擬機(jī)器，開發(fā)周期大大縮 短，成本也大大降低。
權(quán)利要求
1、一種全自動(dòng)控制的數(shù)字埋弧焊機(jī)，包括依次連接的電流電壓轉(zhuǎn)換模塊、濾波電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊還通過(guò)一電流采樣模塊連接至一電流控制模塊，所述電流控制模塊根據(jù)電流采樣模塊輸出的信號(hào)判斷焊機(jī)是否在正常工作模式下出現(xiàn)中斷；當(dāng)出現(xiàn)中斷時(shí)，判斷焊機(jī)開關(guān)是否啟動(dòng)，若焊機(jī)開關(guān)關(guān)閉，則判斷是否有收弧標(biāo)志，若有則進(jìn)行收弧處理；若焊機(jī)開關(guān)啟動(dòng)，則繼續(xù)判斷是否發(fā)生急停，若沒有發(fā)生急停，則緩慢增大電流，經(jīng)過(guò)采樣比較后進(jìn)行收弧處理；所述數(shù)字埋弧焊機(jī)還包括一開關(guān)量輸入模塊連接至所述電流控制模塊，所述開關(guān)量輸入模塊用于設(shè)置焊機(jī)的啟動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)、送絲、抽絲和急停五個(gè)狀態(tài)。
2、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字埋弧焊機(jī)，其特征在于還包括一顯示模塊連 接至所述電流電壓轉(zhuǎn)換模塊，所述顯示模塊用于顯示焊接過(guò)程中的相關(guān)參數(shù)。
3、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字埋弧焊機(jī)，其特征在于在緩慢增大電流時(shí)先 進(jìn)行小電流緩慢送絲，然后判斷是否與工件接觸良好，如果接觸不良好，則繼 續(xù)進(jìn)行小電流緩慢送絲，再進(jìn)行判斷；如果接觸良好，則以小電流進(jìn)行反抽絲； 當(dāng)電流變隄增大到引弧成功后，以大電流輸出，并停止送絲。
4、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字埋弧焊機(jī)，其特征在于，收弧處理是執(zhí)行短時(shí) 間反抽絲后，再停止所有的操作。
5、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字埋弧焊機(jī)，其特征在于，若沒有收弧標(biāo)志，則 直接停止所有的操作。
6、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字埋弧焊機(jī)，其特征在于，所述電流采樣模塊、 電流控制模塊和開關(guān)量輸入模塊采用高性能單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全自動(dòng)控制的數(shù)字埋弧焊機(jī)，其包括依次連接的電流電壓轉(zhuǎn)換模塊、濾波電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊還通過(guò)一電流采樣模塊連接至一電流控制模塊，所述電流控制模塊根據(jù)電流采樣模塊輸出的信號(hào)判斷焊機(jī)是否在正常工作模式下出現(xiàn)中斷；當(dāng)出現(xiàn)中斷時(shí)，判斷焊機(jī)開關(guān)是否啟動(dòng)，若焊機(jī)開關(guān)關(guān)閉，則判斷是否有收弧標(biāo)志，若有則進(jìn)行收弧處理；若焊機(jī)開關(guān)啟動(dòng)，則繼續(xù)判斷是否發(fā)生急停，若沒有發(fā)生急停，則緩慢增大電流，經(jīng)過(guò)采樣比較后進(jìn)行收弧處理。本發(fā)明的數(shù)字埋弧焊機(jī)，其自動(dòng)控制方法可采用高性能單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于探測(cè)、控制都是根據(jù)微機(jī)指令完成，因此與現(xiàn)有的模擬控制的埋弧焊機(jī)相比，其控制精度更高。
文檔編號(hào)B23K9/18GK101433998SQ200810207640
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日
發(fā)明者劉榮春 申請(qǐng)人:上海氣焊機(jī)廠有限公司