可視化高效管板焊接系統的製作方法
2023-08-06 05:30:06
可視化高效管板焊接系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種可視化高效管板焊接系統，包括主電路、焊接過程控制系統、可視化人機互動系統、管板焊接機頭、高頻引弧電路、水冷卻裝置、保護氣體供氣裝置和與管板焊接機頭連接的電弧負載；焊接過程控制系統分別與交流輸入電源、主電路、可視化人機互動系統和管板焊接機頭連接；高頻引弧電路、水冷卻裝置和保護氣體供氣裝置的輸入端均與焊接過程控制系統連接，輸出端均與管板焊接機頭連接；主電路的一端與交流輸入電源連接，另一端與管板焊接機頭連接。本發明實現了可視化人機互動，參數設置更為精確，操作更為直觀便利；通過基於Cortex-M4的ARM數字控制技術使得管板焊接過程更精確和柔性化；採用先進的100kHz級高頻逆變技術，節能省材，更便於現場應用。
【專利說明】可視化高效管板焊接系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及焊接工藝及設備技術，具體是指一種可視化高效管板焊接系統。
【背景技術】
[0002]近年來，為了滿足用電需求，全國各地抓緊建設新電廠和電廠增容，在電建行業中，中、大型冷凝器/換熱器的製造尤為重要。電力電站冷凝器中存在大量的管板與換熱管之間的角接接頭，其焊縫質量是整臺設備製造質量的關鍵所在，對焊縫的緻密性和力學性能要求極其嚴格。據統計，90%以上的管頭洩漏是因為焊接質量造成的。鈦合金具有良好的耐腐蝕性能，已在電站冷凝器管板中得到廣泛使用。然而，鈦合金管板焊接過程需要嚴格控制熱輸入和熔池尺寸。
[0003]目前，直流脈衝TIG自動焊已成為鈦合金管板焊接的最佳工藝方式。我國從上世紀80年代後期引進了多臺管板自動焊機，由於國產管子的尺寸精度不高及脹接裝配質量問題，使用效果均不理想。近年來，國內開發了多種類型的管板自動焊機，但大多以仿製為主，部分產品的工藝適應性還不夠理想，價格也比較高。雖已有全數字管板自動焊機的研究和應用報導，但其逆變頻率只有20kHz，焊機體積偏大，動態響應性能還不夠快，也不具備可視化的操作、管理等功能。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於克服現有技術中的缺點與不足，提供一種提高焊機性能、減小體積和重量和提高操作便利性的可視化高效管板焊接系統；該可視化高效管板焊接系統具備了數位化、可視化和自動化的特點，其輕便小巧，性能穩定可靠。
[0005]為了達到上述目的，本發明通過下述技術方案予以實現:一種可視化高效管板焊接系統，其特徵在於:其與交流輸入電源連接；包括主電路、焊接過程控制系統、可視化人機互動系統、管板焊接機頭、高頻引弧電路、水冷卻裝置、保護氣體供氣裝置和與管板焊接機頭連接的電弧負載；所述焊接過程控制系統分別與交流輸入電源、主電路、可視化人機互動系統和管板焊接機頭連接；所述高頻引弧電路、水冷卻裝置和保護氣體供氣裝置的輸入端均與焊接過程控制系統連接、輸出端均與管板焊接機頭連接；所述主電路的一端與交流輸入電源連接，另一端與管板焊接機頭連接。
[0006]所述主電路由全橋整流濾波模塊、全橋逆變電路、高頻變壓器和快速整流濾波模塊依次連接組成。
[0007]所述主電路的一端與交流輸入電源連接，另一端與管板焊接機頭連接是指，全橋整流濾波模塊與交流輸入電源相連接，快速整流濾波模塊與管板焊接機頭相連接；所述焊接過程控制系統分別與全橋逆變電路、高頻變壓器和快速整流濾波模塊連接。
[0008]所述全橋逆變電路採用工作於全橋硬開關換流模式或工作於移相軟開關換流模式的逆變頻率為IOOkHz的全橋逆變拓撲結構。
[0009]所述焊接過程控制系統包括全數字電路及分別與全數字電路連接的驅動電路、限流保護電路、反饋電路、電機驅動電路、異常檢測保護電路和繼電器模塊；其中，所述異常檢測保護電路的一端與交流輸入電源連接；所述電機驅動電路的一端與管板焊接機頭相連，以驅動管板焊接機頭的電機旋轉；所述全數字電路與可視化人機互動系統相互連接；
[0010]所述焊接過程控制系統分別與全橋逆變電路、高頻變壓器和快速整流濾波模塊連接是指:焊接過程控制系統中的驅動電路與全橋逆變電路連接；限流保護電路與高頻變壓器連接；反饋電路與快速整流濾波模塊連接。
[0011]所述高頻引弧電路、水冷卻裝置和保護氣體供氣裝置的輸入端均與焊接過程控制系統連接是指，高頻引弧電路、水冷卻裝置和保護氣體供氣裝置的輸入端分別與繼電器模塊連接。
[0012]所述全數字電路由作為數位化控制的核心、型號為LM4F232的Cortex-M4內核的ARM微處理器以及外圍電路連接構成。
[0013]所述驅動電路由型號為TLC5615的數模轉換器晶片、脈寬調製晶片和光耦隔離放大電路通過外圍電路連接構成；所述驅動電路通過通用可編程GPIO 口與全數字電路連接。
[0014]所述電機驅動電路通過PWM埠與全數字電路連接，以接收全數字電路的PWM驅動信號；並通過ADCl埠與全數字電路連接，以反饋電壓值；電機驅動電路採用開關頻率為IOkHz的BUCK電路進行調壓。
[0015]所述可視化人機互動系統採用由微控制單元MCU、與微控制單元MCU相互連接的LCD驅動晶片和與LCD驅動晶片相互連接的液晶觸控面板通過外圍電路連接組成；所述微控制單元MCU與焊接過程控制系統中的全數字電路相互連接。
[0016]本發明的可視化高效管板焊接系統的焊機主電路逆變頻率提升至100kHz，同時採用集成DSP模塊、主頻高達80MHz的Cortex-M4ARM微處理器LM4F232作為焊接過程控制系統的控制核心，實現對焊接過程參數動態變化的高速精確運算處理和控制；本發明設計開發了基於ARM和觸控螢幕的數位化面板，實現了可視化的人機互動。
[0017]本發明可視化高效管板焊接系統的原理是這樣的:
[0018]本發明為可視化高效管板焊接系統，其主電路採用了逆變頻率高達IOOkHz的全橋逆變拓撲結構，採用功率MOSFET作為功率開關管；輸入的交流電經全橋整流濾波模塊之後變成較平滑的直流電；該直流電輸入全橋逆變電路，通過驅動電路控制全橋逆變電路功率開關管的高頻開通和關斷，轉變為高頻的交流方波電流；然後，流入高頻變壓器進行電氣隔離和降壓，最後經過快速整流濾波模塊轉變為適合氬弧焊接工藝所需的低壓直流電。
[0019]在焊接過程，全數字電路一方面接收來自於可視化人機互動系統的設定值，一方面接收從反饋電路饋入的快速整流濾波模塊的輸出電流和電壓實時採樣信號，將該信號與給定值進行比較，按照基於模糊邏輯判斷的參數自整定PID算法進行運算和調節，根據數據處理結果輸出對應的PWM脈寬信號，並將該信號傳遞給驅動電路並產生4路PWM信號，分別控制全橋逆變電路的四組功率MOFET的開通和關斷的佔空比，實現了閉環控制。通過人機互動系統，將電流的給定值設定為脈衝方式，就可以使主電路實現脈衝電流波形輸出。
[0020]限流保護電路實時採樣變壓器原邊的電流值，並將該信號與設定的門檻值進行比較，一旦採樣信號超過設定的門檻值，限流保護電路的輸出電平發生改變，全數字電路立刻封鎖PWM信號的輸出，異常檢測保護電路實時米樣交流電源的電壓值。一旦米樣電壓信號低於或者高出設定的欠壓或者過壓門檻值，電路的輸出電平會發生翻轉，使得全數字電路關斷PWM信號的輸出。通過這些措施實時關斷功率開關管，保證功率器件的安全。
[0021]管板焊接機頭採用了水冷卻方式，採用高頻脈衝引弧方式，使用惰性氣體如氬氣進行保護。全數字電路檢測到管板焊接系統的焊接啟動信號，首先通過繼電器模塊控制保護氣體供氣裝置的氣閥動作，提前送氣；同時通過繼電器模塊啟動水冷卻裝置，為管板焊接機頭提供水冷卻；然後啟動PWM信號輸出，是主電路處於工作狀態，輸出空載電壓；此後，通過繼電器模塊控制高頻引弧電路工作，通過高頻高壓方式擊穿鎢極和工件之間的氣隙，然後在空載電壓的作用下，迅速建立穩定的焊接電弧。全數字電路根據採樣的焊接電流和電壓信號，判斷是否成功引弧，如果引弧成功，則通過繼電器模塊關斷高頻引弧控制電路，同時啟動電機驅動電路，驅動管板焊接機頭的電機帶動鎢極運動，進入焊接電流上升階段和正常焊接流程；一旦鎢極完成一周運動，則全數字電路控制PWM信號，使得主電路的輸出電流衰減，進入焊接電流下降階段，然後滅弧，經過一段時間的延時之後，全數字電路通過繼電器模塊分別關斷保護氣體供氣裝置和水冷卻裝置，此時一個焊接周期完成。
[0022]與現有技術相比，本發明具有如下優點與有益效果:
[0023]1、本發明可視化高效管板焊接系統採用了具備高速DSP數據處理能力的Cortex-M4ARM數字控制技術，數據運算處理速度快，控制解析度非常高，使得管板焊接系統對焊接工藝過程的實時控制更為精細和準確，焊接質量更好。
[0024]2、本發明可視化高效管板焊接系統採用了可視化的人機互動系統，對焊接工藝參數的設定更為準確，有利於提高控制精度；同時，人機互動更為直觀，操作更為便利。
[0025]3、本發明可視化高效管板焊接系統在管板焊接電源中採用了 IOOkHz的高頻逆變技術，主迴路時間常數更小，動態性能更好，並且更節能省材，體積更小巧，對現場環境的適應性更好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是本發明可視化高效管板焊接系統的系統結構方框圖；
[0027]圖2是本發明可視化聞效管板焊接系統的主電路原理圖；
[0028]圖3是本發明可視化高效管板焊接系統的焊接過程控制系統方框圖；
[0029]圖4是本發明可視化高效管板焊接系統的電機驅動電路方框圖；
[0030]圖5是本發明可視化高效管板焊接系統的可視化人機互動系統的系統結構圖；
[0031]圖6是本發明可視化高效管板焊接系統的焊接過程控制流程圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖與【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的描述。
[0033]實施例
[0034]如圖1所示，本發明可視化高效管板焊接系統與交流輸入電源連接，其包括主電路100、焊接過程控制系統200、可視化人機互動系統300、管板焊接機頭400、高頻引弧電路500、水冷卻裝置600、輔助的保護氣體供氣裝置700和與管板焊接機頭400連接的電弧負載1005。其中，焊接過程控制系統200分別與交流輸入電源、主電路100、可視化人機互動系統300和管板焊接機頭400連接；高頻引弧電路500、水冷卻裝置600和保護氣體供氣裝置700的輸入端均與焊接過程控制系統200連接，輸出端均與管板焊接機頭400連接；主電路100的一端與交流輸入電源連接，另一端與管板焊接機頭400連接。
[0035]本發明的主電路100由全橋整流濾波模塊1001、全橋逆變電路1002、高頻變壓器1003和快速整流濾波模塊1004依次連接組成。其中，全橋整流濾波模塊1001與交流輸入電源相連接，快速整流濾波模塊1004與管板焊接機頭400相連接。焊接過程控制系統200包括全數字電路2004，分別與全數字電路2004連接的驅動電路2001、限流保護電路2002、反饋電路2003、電機驅動電路2005、異常檢測保護電路2006和繼電器模塊2007 ;其中，異常檢測保護電路2006的一端與交流輸入電源連接；電機驅動電路2005的一端與管板焊接機頭400相連，以驅動管板焊接機頭400的電機旋轉；全數字電路2004與可視化人機互動系統300相互連接；繼電器模塊2007分別與高頻引弧電路500、水冷卻裝置600和保護氣體供氣裝置700連接，以實現控制高頻引弧電路500、水冷卻裝置600和保護氣體供氣裝置700的工作。焊接過程控制系統200中的驅動電路2001與主電路100的全橋逆變電路1002連接，限流保護電路2002與主電路100的高頻變壓器1003連接，反饋電路2003與主電路100的快速整流濾波模塊1004連接。
[0036]如圖2所示，本發明的全橋逆變電路1002採用IOOkHz級高頻逆變技術，實現其既可以工作於全橋硬開關換流模式，也可以工作於移相軟開關換流模式。當主電路1002工作於全橋硬開關模式時，驅動電路2001的脈寬調製晶片採用型號為SG3525的等脈寬調製晶片；當主電路1002工作於移相全橋軟開關工作模式時，驅動電路2001的脈寬調製晶片採用型號為UC3879的等移相脈寬調製晶片。本實施例的主電路1002以工作於移相全橋軟開關工作模式為例進行說明。主電路100由二極體D5-8、電抗L1、電容C5構成的全橋整流濾波模塊1001、由功率MOSFET管S1-4、電容C1-4、反並聯二極體D1-4構成的全橋逆變電路1002、由T構成的高頻變壓器1003、以及由快速整流二極體DR1-R2、電抗Lf等構成的快速整流濾波模塊1004依次連接組成，Ro為等效的電弧負載。
[0037]如圖3所示，本發明的焊接過程控制系統200的全數字電路2004由作為數位化控制的核心、型號為LM4F232的Cortex-M4內核的ARM微處理器以及外圍電路連接構成。LM4F232具有80MHz的主頻以及集成的DSP模塊，數據處理能力強大，運算速度快；其2個ADC模塊能實現24路模擬信號的採樣；並具有2個PWM模塊以及多個可編程的GPIO 口，實現擴展便利。反饋電路2003直接接入全數字電路2004的ADCO埠，通過觸發ADCO埠可以直接採樣焊接電流/電壓值。驅動電路2001直接與全數字電路2004的可編程GPIO相連，驅動電路2001由串行接口的10位數模轉換器晶片TLC5615、脈寬調製晶片以及光耦隔離放大電路通過外圍電路連接構成；全數字電路2004將ADCO埠採樣的焊接電流、電壓值通過基於模糊邏輯判斷的參數自整定PI算法得到所需的D/A輸出值，經過數模轉換器晶片TLC5615後轉換成模擬信號，然後輸入脈寬調製晶片產生帶死區時間的PWM信號，經過光耦電路的隔離和放大後轉換成4路PWM驅動信號去驅動主電路100的全橋逆變電路1002的功率開關管，實現了輸出電流電壓的閉環控制，其中脈寬調製晶片可以是SG3525，也可以是UC3879、UC3895等。限流保護電路2002採樣高頻變壓器的初級電流值，並將該信號經過快速精密整流和斜率補償處理之後與設定的門檻值進行比較，一旦採樣信號超過設定的門檻值，限流保護電路2002的輸出電平發生改變，全數字電路2004立刻封鎖PWM信號的輸出，確保在半個逆變周期內實現對全橋逆變電路1002實現逐脈衝保護。異常檢測保護電路2006直接與全數字電路2004的可編程GPIO 口連接，實時採樣交流電源的電壓值，一旦採樣電壓信號低於或者高出設定的欠壓或者過壓門檻值，電路的輸出電平會發生翻轉，使得全數字電路2004關斷PWM信號的輸出。全數字電路2004通過CAN埠與可視化人機互動系統300相連，實現工藝參數的設定以及各種狀態信息的交互。繼電器電路2007直接與全數字電路2004的可編程GPIO 口連接，根據GPIO 口的輸出電平確定繼電器電路2007內的相應繼電器的開關狀態。電機驅動電路2005分別與全數字電路2004的PWM埠和ADCl埠相連，全數字電路2004根據可視化人機互動系統300設定的管板機頭轉速參數，通過PWM埠產生相應佔空比和頻率的PWM驅動信號，使得電機驅動電路2005產生合適的電壓波形去驅動管板焊接機頭的電機旋轉，同時還將驅動電路輸出的電壓值經過ADCl埠饋入全數字電路2004，構成電機驅動電壓的閉環控制迴路，實現穩定的電機驅動電壓輸出。
[0038]由於電力電站通常建在偏遠地區，在建設期間，供電網壓會經常波動。為確保管板焊接機頭按照所設參數穩定勻速轉動，本發明所述電機驅動電路2005採用了如圖4所示的電路結構圖。交流電經過變壓器降壓之後，進行整流濾波，然後利用開關頻率為IOkHz的BUCK電路進行調壓；全數字電路2004 —方面接收可視化人機互動系統300發送的管板機頭轉速對應的電壓值，一方面採樣管板焊接機頭400電機的工作電壓值，兩者比較之後得到偏差值，經數字PI算法得到輸出PWM的脈寬，構成電機驅動電壓的閉環控制迴路，獲得穩定的電機驅動電壓。
[0039]如圖5所示，本發明所述可視化人機互動系統300採用由微控制單元MCU、與微控制單元MCU相互連接的IXD驅動晶片和與IXD驅動晶片相互連接的液晶觸控面板通過外圍電路連接組成，即採用了 「MCU+IXD驅動晶片+液晶觸控面板」的結構。其中，微控制單元MCU與焊接過程控制系統200中的全數字電路相互連接，MCU採用了 TI公司的群星系列ARM微處理器，嵌入了 Stellaris圖形庫。IXD驅動晶片可以採用RA8875，最大驅動800X480點陣，PWM調控對比度，內建液晶觸控面板控制晶片；也可以採用SSD1963等專用LCD驅動晶片。液晶觸控面板可以採用TFT-1XD，也可以採用其他圖形IXD。MCU通過控制總線以及並行16位數據總線對LCD驅動晶片的內部寄存器進行讀寫，實現相關圖像信息在液晶觸控面板上顯示，取得觸控輸入信號；通過IXD驅動晶片背光控制PWM信號調節BOOST升壓電路實現液晶觸控面板背光的調整；並能將設定的參數值通過CAN總線發送至焊接過程控制系統 200。
[0040]如圖6所示，本發明的焊接任務控制流程為管板焊接系統上電之後，首先進行初始化，然後全數字電路檢測焊槍開關是否按下，如果焊槍開關已閉合，則首先通過繼電器模塊開通保護氣體供氣裝置的氣閥提前送氣，同時啟動水冷卻裝置，然後全數字電路根據可視化人機互動系統的設定值輸出合適的D/A輸出值，經驅動電路產生相應佔空比的PWM信號，主電路工作，輸出空載電壓，然後啟動聞頻引弧電路進行聞頻聞壓引弧。一旦起弧成功，則關斷高頻引弧電路，同時啟動電機驅動電路帶動管板焊接機頭旋轉，同時焊接電流進入上升階段，上升階段結束之後進入脈衝焊接階段；由定時器計數來判斷管板焊接機頭是否已轉完一圈，在管板焊接機頭轉完360度之後，進入電流下降階段，電流逐漸衰減至電弧熄滅；然後關斷主電路，在滯後一段時間之後關斷保護氣體和冷卻水，整個焊接過程結束。控制系統軟體是整個管板焊接系統的核心部分。本發明採用基於RTX實時內核的軟體編程方式，把整個軟體系統劃分成管板焊接任務、電機驅動任務、可視化人機互動任務，焊接系統狀態監測保護任務以及焊接參數保存任務，通過實時內核調度來實現預定的系統功能。而在焊接過程的電流波形控制方面，本發明採用了基於模糊邏輯判斷的參數自整定PI算法，對焊接過程適應性更好。
[0041]本發明可視化高效管板焊接系統是這樣工作的:
[0042]焊接主電路100將220V交流輸入經全橋整流濾波模塊1001之後轉變為較平滑的直流電，然後通過全橋逆變電路1002轉變為高頻高壓交流方波、再經過高頻變壓器1003隔離降壓成高頻低壓交流電，然後通過快速整流濾波模塊1004轉換為符合焊接要求的低壓直流電，為焊接電弧提供能量。焊接過程控制系統200的全數字電路2004通過CAN總線接收可視化人機互動系統300傳送過來的焊接工藝參數，將之與反饋電路2003實時採樣的主電路100輸出的電流電壓波形參數進行比較，並通過基於模糊邏輯判斷的參數自整定PI算法得到所需的D/A輸出值，調節驅動電路2001輸出PWM信號的佔空比，實現主電路電流電壓輸出的閉環控制。在整個焊接過程，全數字電路2004均實時採樣限流保護電路2002和異常檢測保護電路2006的輸出電平變化，一旦出現過流或者其他異常狀態，會立即關閉PWM輸出，實現可靠保護。焊接啟動時，全數字電路2004會首先通過CAN總線與可視化人機互動系統300通訊，獲取相關的工藝參數設定值，然後先通過繼電器電路2007開通保護氣體供氣裝置700和水冷卻裝置600，為焊接電弧區提供保護氣體，同時對管板焊接機頭400進行冷卻，然後啟動聞頻引弧電路500進行聞頻起弧。起弧成功之後，全數字電路2004會通過繼電器電路2007關閉高頻引弧電路500，同時開啟電機驅動電路2005，驅動管板焊接機頭400的電機運動，帶動管板焊接機頭400的鎢極進行旋轉運動，對管板環形焊縫進行焊接；全數字電路2004通過定時器計數來確定管板焊接機頭400是否已轉完一圈，如果已經轉完一圈，則控制主電路100的輸出電流逐步衰減至滅弧，然後關閉電機驅動電路2005，延時關閉保護氣體供氣裝置700和水冷卻裝置600。
[0043]上述實施例具有以下特點:
[0044]1、數位化:本實施例的可視化高效管板焊接系統首次構建了基於Cortex_M4內核ARM數位化控制技術的管板焊接系統，數據處理能力強，響應速度快，過程控制更為精確，波形調節更為柔性和精細。
[0045]2、節能省材:本實施例的可視化高效管板焊接系統採用了先進的IOOkHz級高頻全橋逆變技術，電能轉換效率高，節省原材料，焊機體積小，重量輕，並且採用了 220V交流供電，非常便於現場使用，也更安全可靠。
[0046]3、可視化:本實施例的可視化高效管板焊接系統首次在管板焊接系統中採用了可視化的人機互動技術，不僅能夠實時顯示各種設定的焊接參數，還能將焊接過程圖表化，並能整理、儲存或直接調用相關數據。
[0047]上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種可視化高效管板焊接系統，其特徵在於:其與交流輸入電源連接；包括主電路、焊接過程控制系統、可視化人機互動系統、管板焊接機頭、高頻引弧電路、水冷卻裝置、保護氣體供氣裝置和與管板焊接機頭連接的電弧負載；所述焊接過程控制系統分別與交流輸入電源、主電路、可視化人機互動系統和管板焊接機頭連接；所述高頻引弧電路、水冷卻裝置和保護氣體供氣裝置的輸入端均與焊接過程控制系統連接、輸出端均與管板焊接機頭連接；所述主電路的一端與交流輸入電源連接，另一端與管板焊接機頭連接。
2.根據權利要求1所述的可視化高效管板焊接系統，其特徵在於:所述主電路由全橋整流濾波模塊、全橋逆變電路、高頻變壓器和快速整流濾波模塊依次連接組成。
3.根據權利要求2所述的可視化高效管板焊接系統，其特徵在於:所述主電路的一端與交流輸入電源連接，另一端與管板焊接機頭連接是指，全橋整流濾波模塊與交流輸入電源相連接，快速整流濾波模塊與管板焊接機頭相連接；所述焊接過程控制系統分別與全橋逆變電路、高頻變壓器和快速整流濾波模塊連接。
4.根據權利要求3所述的可視化高效管板焊接系統，其特徵在於:所述全橋逆變電路採用工作於全橋硬開關換流模式或工作於移相軟開關換流模式的逆變頻率為IOOkHz的全橋逆變拓撲結構。
5.根據權利要求4所述的可視化高效管板焊接系統，其特徵在於:所述焊接過程控制系統包括全數字電路及分別與全數字電路連接的驅動電路、限流保護電路、反饋電路、電機驅動電路、異常檢測保護電路和繼電器模塊；其中，所述異常檢測保護電路的一端與交流輸入電源連接；所述電機驅動電路的一端與管板焊接機頭相連，以驅動管板焊接機頭的電機旋轉；所述全數字電路與可視化人機互動系統相互連接； 所述焊接過程控制系統分別與全橋逆變電路、高頻變壓器和快速整流濾波模塊連接是指:焊接過程控制系統中 的驅動電路與全橋逆變電路連接；限流保護電路與高頻變壓器連接；反饋電路與快速整流濾波模塊連接。
6.根據權利要求5所述的可視化高效管板焊接系統，其特徵在於:所述高頻引弧電路、水冷卻裝置和保護氣體供氣裝置的輸入端均與焊接過程控制系統連接是指，高頻引弧電路、水冷卻裝置和保護氣體供氣裝置的輸入端分別與繼電器模塊連接。
7.根據權利要求5所述的可視化高效管板焊接系統，其特徵在於:所述全數字電路由作為數位化控制的核心、型號為LM4F232的Cortex-M4內核的ARM微處理器以及外圍電路連接構成。
8.根據權利要求7所述的可視化高效管板焊接系統，其特徵在於:所述驅動電路由型號為TLC5615的數模轉換器晶片、脈寬調製晶片和光耦隔離放大電路通過外圍電路連接構成；所述驅動電路通過通用可編程GPIO 口與全數字電路連接。
9.根據權利要求7所述的可視化高效管板焊接系統，其特徵在於:所述電機驅動電路通過PWM埠與全數字電路連接，以接收全數字電路的PWM驅動信號；並通過ADCl埠與全數字電路連接，以反饋電壓值；電機驅動電路採用開關頻率為IOkHz的BUCK電路進行調壓。
10.根據權利要求5所述的可視化高效管板焊接系統，其特徵在於:所述可視化人機互動系統採用由微控制單元MCU、與微控制單元MCU相互連接的IXD驅動晶片和與IXD驅動晶片相互連接的液晶觸控面板通過外圍電路連接組成；所述微控制單元MCU與焊接過程控制系統中的 全數字電路相互連接。
【文檔編號】B23K9/32GK103706922SQ201310703835
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月18日 優先權日:2013年12月18日
【發明者】王振民, 馮允樑, 潘成熔 申請人:華南理工大學