專利名稱：微機(jī)控制埋弧自動(dòng)焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種埋弧焊自動(dòng)焊機(jī)裝置。目前被廣泛使用的焊機(jī)，其結(jié)構(gòu)都是由電源箱、帶有焊絲的焊把兩部分構(gòu)成，焊把和電源箱之間以電纜連接，此種焊機(jī)對(duì)被焊工件都是手工操作，其缺點(diǎn)是焊接質(zhì)量不佳，焊接速度慢，浪費(fèi)能源，給焊接人員的身體健康帶來(lái)很大的危害。
為解決以上不足，本實(shí)用新型的目的提供一種以微機(jī)控制的埋弧自動(dòng)焊機(jī)，由焊接電源，利用帶有微機(jī)的控制器，對(duì)帶有焊車的焊把進(jìn)行精確的控制，從而實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程穩(wěn)定，焊縫成形美觀的對(duì)工件自動(dòng)埋弧焊接。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)自動(dòng)焊機(jī)的固有特性，即在焊接過(guò)程中影響焊接質(zhì)量好壞主要有三個(gè)重要參數(shù)，焊接電壓，焊接電流和焊接速度，可由數(shù)學(xué)公式表示W(wǎng)＝K.VI／V。W－線能量、K－常數(shù)、U－弧壓、I－焊接電流、V－焊接速度。根據(jù)理論分析和實(shí)踐工作驗(yàn)證，如要達(dá)到高質(zhì)量的焊接必須將以上三個(gè)參數(shù)相對(duì)穩(wěn)定地控制在合理的工藝參數(shù)范圍內(nèi)，為克服焊接過(guò)程中由于人為因素和電網(wǎng)波動(dòng)因素及設(shè)備熱疲勞因素而影響的焊接質(zhì)量，對(duì)以上三個(gè)主要焊接參數(shù)相對(duì)穩(wěn)定地控制在合理的工藝參數(shù)范圍內(nèi)，為克服焊接過(guò)程中由于人為因素和電網(wǎng)波動(dòng)因素及設(shè)備熱疲勞因素而影響的焊接質(zhì)量，對(duì)以上三個(gè)主要焊接參數(shù)采用三個(gè)環(huán)節(jié)分別控制，即是焊接電壓控制環(huán)，焊接電流控制環(huán)，焊接速度控制環(huán)，然后通過(guò)微機(jī)將三個(gè)參數(shù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)最佳控制，本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)，由焊接是源、帶有焊車的焊機(jī)頭及控制器三部分組成，焊接電源的負(fù)極接到被焊工件上，正極接至焊槍上；在機(jī)頭把上裝有直流伺服電機(jī)，通過(guò)機(jī)械齒輪傳遞帶動(dòng)焊絲前后移動(dòng)，在焊接電源輸出端裝有電流分流器(FI)，機(jī)頭裝在焊車上，焊車和機(jī)頭固定在一起，在焊車上裝有直流伺服電機(jī)和霍耳檢測(cè)器，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)小車前進(jìn)或后退；控制器內(nèi)裝電路控制板，在控制板上裝有CPU處理器，為MOS8098、與CPU相接有運(yùn)算放大器、濾波電路、AD接口、邏輯判斷、PID運(yùn)算器等部件，具體控制如方框圖所示，由焊槍和工件之間弧壓檢測(cè)信號(hào)，電流分流器(FI)上的電流檢測(cè)信號(hào)同時(shí)送入控制器，經(jīng)過(guò)CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將處理后控制信號(hào)經(jīng)放大整形，光電隔離驅(qū)動(dòng)，最后由送絲機(jī)構(gòu)執(zhí)行送絲控制，同時(shí)經(jīng)放大整形，光電隔離器，驅(qū)動(dòng)焊接電源的控制電路，控制供給電流的大??；焊車行進(jìn)的速度通過(guò)速度檢測(cè)器送入CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，再經(jīng)放大整形，光電隔離器，驅(qū)動(dòng)焊車電機(jī)，控制焊車的行進(jìn)速度，以上三個(gè)控制環(huán)分別由CPU進(jìn)行控制，將三個(gè)參數(shù)在CPU中有機(jī)的聯(lián)系起來(lái)。
本實(shí)用新型與已有技術(shù)比較有如下優(yōu)點(diǎn)本裝置是以MOS－8098微機(jī)控制埋弧自動(dòng)焊機(jī)對(duì)工件的焊接，焊接過(guò)程穩(wěn)定，焊縫外形美觀，系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，有較強(qiáng)的抗干攏能力，是一種較理想的埋弧自動(dòng)焊機(jī)，便于推廣使用。
本實(shí)用新型的詳細(xì)結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及附圖給出。
由


圖1知，(1)為焊接電源，與380V電源相接，其輸出端一端(負(fù)極)接到焊接工件(5)上，另一端(正極)接至焊槍(4)上，焊槍(4)上裝有電機(jī)造絲機(jī)構(gòu)(7)和電流分流器(10)，焊把(4)側(cè)面裝有焊車(3)，在焊車(3)上裝有電機(jī)(8)和霍耳檢測(cè)器(9)，(2)為控制器，在控制器(2)的面板上裝有電源開關(guān)，啟停開關(guān)，健盤按鈕，指示燈和數(shù)碼管顯示，由控制框圖可看出三個(gè)控制環(huán)，具體電壓，電流檢測(cè)信號(hào)由圖6所示，220V為工作電源，Uf為弧壓信號(hào)，If為電流信號(hào)，同時(shí)送入CPU，電流信號(hào)由分流器(FI)取出后經(jīng)高精度運(yùn)算放大器)OP－O7和濾波電路濾波后送控制器AD口，由CPU控制對(duì)之進(jìn)行采樣，數(shù)字濾波，邏輯判斷，PID運(yùn)算，最后求出控制量的修正值，得到更精確的控制量，再以脈寬調(diào)制方波形式送出，送出信號(hào)經(jīng)三極管放大整形，光電隔離，大功率效場(chǎng)應(yīng)管驅(qū)動(dòng)，通過(guò)KA1KA2控制焊接電源的控制電路，使焊接電流在規(guī)定的范圍內(nèi)(如圖7所示)，焊接速度控制是把焊車行走速度換算出直流電機(jī)的轉(zhuǎn)送，通過(guò)控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速間接實(shí)現(xiàn)對(duì)焊速的控制，直流電機(jī)的速度是通過(guò)霍耳傳感器以脈沖信號(hào)形式給出的，送到計(jì)算機(jī)指定輸入口。CPU實(shí)時(shí)地檢測(cè)該通道的什數(shù)值，經(jīng)計(jì)算與規(guī)定值比較，邏輯判斷和PID計(jì)算得到本次輸出控制量。如圖3實(shí)現(xiàn)對(duì)焊絲的進(jìn)給量，圖4實(shí)現(xiàn)對(duì)焊車速度的控制，M1，M2分別為直流伺服電機(jī)。
權(quán)利要求1.一種微機(jī)控制埋弧自動(dòng)焊機(jī)，是由焊接電源和焊把組成，其特征在于該焊機(jī)由焊接電源(1)，帶有焊車(3)的焊槍(4)及控制器(2)三部分組成，其控制器(2)的控制電路由焊接電壓控制環(huán)，焊接電流控制環(huán)和焊接速度控制環(huán)組成。
2.按權(quán)利要求1所述之微機(jī)控制埋弧自動(dòng)焊機(jī)，其特征在于在焊把(4)上裝有直流伺服電機(jī)(7)，通過(guò)齒輪傳遞帶動(dòng)焊絲(6)前后移動(dòng)，在焊把(4)上同時(shí)裝有電流分流器(FI)(10)。
3.按權(quán)利要求1所述之微機(jī)控制埋弧自動(dòng)焊機(jī)，其特征在于在焊槍(4)的側(cè)面裝有焊車(3)，焊車(3)和焊槍(4)固定在一起，在焊車(3)上裝有直流侗服電機(jī)(8)和霍耳檢測(cè)器(9)。
4.按權(quán)利要求1所述之微機(jī)控制埋弧動(dòng)焊機(jī)，其特征在于焊接電壓控制環(huán)由焊接電源(1)、工件(5)和焊把(4)所檢測(cè)的弧壓信號(hào)送入CPU，CPU輸出由放大整形，光電隔離，驅(qū)動(dòng)送絲機(jī)構(gòu)進(jìn)給焊絲。
5.按權(quán)利要求1所述之微機(jī)控制埋弧自動(dòng)焊機(jī)，其特征在于電流控制環(huán)由焊接電源(1)、工件(5)和分流器(FI)檢測(cè)的焊接電流信號(hào)送入CPU，CPU輸出由放大整形，光電隔離，驅(qū)動(dòng)焊接電源的控制電路。
6.按權(quán)利要求1所述之微機(jī)控制埋弧自動(dòng)焊機(jī)，其特征在于焊接速度控制環(huán)由焊車(3)上的霍耳檢測(cè)器(9)檢測(cè)的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)送入CPU，CPU輸出由放大整形、光電隔離、驅(qū)動(dòng)焊車上直流電機(jī)(8)。
專利摘要本裝置為一種埋弧焊自動(dòng)焊接裝置，其結(jié)構(gòu)由焊接電源、帶焊車的焊把、控制器三部分組成，控制器的控制電路由焊接電壓控制環(huán)、焊接電流控制環(huán)和焊接速度控制環(huán)三部分組成，通過(guò)焊接電源、工件和焊把所檢測(cè)到的弧壓、電流和速度的三個(gè)信號(hào)分別送入控制器的CPU、CPU處理后分別通過(guò)放大整形、光電隔離和驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量焊接，優(yōu)點(diǎn)焊接過(guò)程穩(wěn)定可靠、外形美觀、抗干擾能力強(qiáng)，便于推廣使用。
文檔編號(hào)B23K9/095GK2090295SQ91210818
公開日1991年12月11日 申請(qǐng)日期1991年7月1日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月1日
發(fā)明者郭忠實(shí), 閻明禮 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍81872部隊(duì)