全自動控制的數字埋弧焊機的製作方法
2023-05-31 03:51:01
專利名稱：全自動控制的數字埋弧焊機的製作方法
技術領域：
本發明涉及電焊機領域，尤其涉及一種全自動控制的數字埋弧焊機。
背景技術：
自動埋弧焊機是世界上最早使電弧焊擺脫手工操作走向機械自動化的焊接
方法，至今已有60多年的歷史，引入中國已有半個世紀。由於它採用高焊接電 流，具有電弧受渣相保護、焊接時無弧光等優點，不僅生產效率和焊接質量高， 而且焊接工人的勞動環境也好，已成為造船、電站鍋爐、化工設備、橋梁以及 各種鋼管和鋼結構製造業所普遍使用的焊接設備。
但是現有的埋弧焊機大多採用模擬控制的方法，其控制精度較低，很難實 現高精度精密設備的焊接，所以現在很多公司都在研發數字焊機作業系統，來 實現焊接過程中的精確控制。
發明內容
本發明為解決現有焊機控制精度較低的問題，提供了 一種全自動控制的數 字埋弧焊機。
為解決上述技術問題，本發明採用了如下技術手段
一種全自動控制的數字埋弧焊機，包括依次連接的電流電壓轉換模塊、濾 波電路和模數轉換模塊，其中，所述模數轉換模塊還通過一電流採樣模塊連接 至一 電流控制模塊，所述電流控制模塊根據電流採樣模塊輸出的信號判斷焊機 是否在正常工作模式下出現中斷；當出現中斷時，判斷焊機開關是否啟動，若 焊機開關關閉，則判斷是否有收弧標誌，若有則進行收弧處理；若焊機開關啟 動，則繼續判斷是否發生急停，若沒有發生急停，則緩'隄增大電流，經過採樣 比較後進行收弧處理；所述數字埋弧焊機還包括一開關量輸入模塊連接至所述 電流控制模塊，所述開關量輸入模塊用於設置焊機的啟動、點動、送絲、抽絲和急停五個狀態。
所述數字埋弧焊機還包括一顯示模塊連接至所述電流電壓轉換模塊，所述 顯示模塊用於顯示焊接過程中的相關參數。
進一步的，在緩慢增大電流時先進行小電流緩慢送絲，然後判斷是否與工
件接觸良好，如果接觸不良好，則繼續進行小電流緩慢送絲，再進行判斷；如 果接觸良好，則以小電流進行反抽絲；當電流緩慢增大到引弧成功後，以大電 流輸出，並停止送絲。
進一步的，收弧處理是執行短時間反抽絲後，再停止所有的操作。若沒有 收弧標誌，則直接停止所有的操作。
此外，所述電流採樣模塊、電流控制模塊和開關量輸入模塊採用高性能單 片機來實現。
本發明的數字埋弧焊機，其自動控制方法可採用高性能單片機來實現，由 於探測、控制都是根據微機指令完成，因此與現有的模擬控制的埋弧焊機相比， 其控制精度更高，此外，通過改變軟體就可實現系統功能的升級，使得焊機的 靈活性和適應性大大增強。
圖1為本發明的數字埋弧焊機的系統方框圖2為本發明的數字埋弧焊機的控制流程圖。 -
具體實施例方式
下面結合一個具體實施例對本發明的全自動控制的數字埋弧焊機作進一步 的詳細介紹。
參見圖1，本發明的數字埋孤焊機包括依次連接的電流電壓轉換模塊l、濾 波電路2、模數轉換模塊3、電流採樣模塊4和電流控制模塊5，此外，該數字 埋弧焊機還包括一開關量輸入模塊6連接至電流控制模塊5,以及一顯示模塊7 連接至電流電壓轉換模塊1。所述電流電壓轉換模塊1接收焊機工作時產生的電 流信號，將其轉換成電壓信號後，經由濾波電路2濾波，輸入至模數轉換模塊3。 電流採樣模塊4用於對模數轉換模塊3輸出的數位訊號進行採樣，以獲取焊接過程中的電流參數，並將結果傳輸給電流控制模塊5，電流控制模塊5根據不同 的情況輸出相應的微機指令，以控制焊機工作。開關量輸入模塊6用於設置焊 機"啟動"、"點動"、"送絲"、"抽絲"和"急停"五個狀態，顯示模塊7用於 將焊接過程中的相關參數顯示出來。其中，電流採樣模塊4、電流控制模塊5和 開關量輸入模塊6可採用高性能單片機來實現。
下面結合圖2對本發明的數字埋弧焊機的控制方法進行說明。在焊機開啟 後，i統中的各個參數開始初始化，如各個標誌位、I/O 口等參數開始初始化； 初始化完成以後根據系統出現的不同情況，微機指令對系統的控制可分為三種
在焊機正常工作模式下，電流信號在電流電壓轉換模塊1中完成電流電壓 的轉換並在顯示模塊7中顯示出來，經濾波電路2濾波後，再在模數轉換模塊3 中進行才莫悽t轉換，完成這一系列工作後，程序結束；
在正常^喿作過程中，當出現5ms中斷時，如果埋弧焊才幾的開關處於啟動狀 態，並且沒有發生急停時，電流控制模塊5控制送絲馬達進行緩慢送絲，並輸 入初始小電流，來判斷系統是否短路，如果系統沒有短路，則再進行緩慢送絲， 並輸入小電流進行短路判斷；如果系統短路，則進行抽絲操作，否則逐漸開始 增大電流，並在引弧成功後以大電流給出，並停止送絲；大電流給出持續一段 時間後，以正常焊接電流值輸出；然後進行收弧處理，即執行短時間反抽絲後， 再停止所有的^乘作，收弧處理完成後，程序結束。
在正常操作過程中，當出現5ms中斷時，如果埋弧焊機的開關關閉，則需 要判斷是否有收弧標誌，如果有收弧標誌的話則進行收弧處理，收弧處理完成 後，進行短時間反抽絲處理，然後停止所有的操作，程序完成；如果沒有收弧 標誌，則程序自動完成。
如果在初始化完成之後，就出現焊機急停，則進行lms的中斷後，程序直 接結束。
本發明的全自動控制數字焊機，利用軟體來控制數字焊機的作業系統，能 準確地進行初始化，設定系統所需的參數，並在焊接過程中實現準確的監控。
用高性能單片機作為控制核心，使得系統的升級不依賴於硬體，只需要通 過改變軟體就可實現系統功能的改變，相比以往的模擬機器，開發周期大大縮 短，成本也大大降低。
權利要求
1、一種全自動控制的數字埋弧焊機，包括依次連接的電流電壓轉換模塊、濾波電路和模數轉換模塊，其特徵在於，所述模數轉換模塊還通過一電流採樣模塊連接至一電流控制模塊，所述電流控制模塊根據電流採樣模塊輸出的信號判斷焊機是否在正常工作模式下出現中斷；當出現中斷時，判斷焊機開關是否啟動，若焊機開關關閉，則判斷是否有收弧標誌，若有則進行收弧處理；若焊機開關啟動，則繼續判斷是否發生急停，若沒有發生急停，則緩慢增大電流，經過採樣比較後進行收弧處理；所述數字埋弧焊機還包括一開關量輸入模塊連接至所述電流控制模塊，所述開關量輸入模塊用於設置焊機的啟動、點動、送絲、抽絲和急停五個狀態。
2、 如權利要求1所述的數字埋弧焊機，其特徵在於還包括一顯示模塊連 接至所述電流電壓轉換模塊，所述顯示模塊用於顯示焊接過程中的相關參數。
3、 如權利要求1所述的數字埋弧焊機，其特徵在於在緩慢增大電流時先 進行小電流緩慢送絲，然後判斷是否與工件接觸良好，如果接觸不良好，則繼 續進行小電流緩慢送絲，再進行判斷；如果接觸良好，則以小電流進行反抽絲； 當電流變隄增大到引弧成功後，以大電流輸出，並停止送絲。
4、 如權利要求1所述的數字埋弧焊機，其特徵在於，收弧處理是執行短時 間反抽絲後，再停止所有的操作。
5、 如權利要求1所述的數字埋弧焊機，其特徵在於，若沒有收弧標誌，則 直接停止所有的操作。
6、 如權利要求1所述的數字埋弧焊機，其特徵在於，所述電流採樣模塊、 電流控制模塊和開關量輸入模塊採用高性能單片機來實現。
全文摘要
本發明公開了一種全自動控制的數字埋弧焊機，其包括依次連接的電流電壓轉換模塊、濾波電路和模數轉換模塊，其中，所述模數轉換模塊還通過一電流採樣模塊連接至一電流控制模塊，所述電流控制模塊根據電流採樣模塊輸出的信號判斷焊機是否在正常工作模式下出現中斷；當出現中斷時，判斷焊機開關是否啟動，若焊機開關關閉，則判斷是否有收弧標誌，若有則進行收弧處理；若焊機開關啟動，則繼續判斷是否發生急停，若沒有發生急停，則緩慢增大電流，經過採樣比較後進行收弧處理。本發明的數字埋弧焊機，其自動控制方法可採用高性能單片機來實現，由於探測、控制都是根據微機指令完成，因此與現有的模擬控制的埋弧焊機相比，其控制精度更高。
文檔編號B23K9/18GK101433998SQ200810207640
公開日2009年5月20日 申請日期2008年12月23日 優先權日2008年12月23日
發明者劉榮春 申請人:上海氣焊機廠有限公司