一種管道內焊機焊接單元轉動控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種管道內焊機焊接單元轉動控制系統(tǒng)，包括：主控板、回轉環(huán)、電機、在回轉環(huán)與電機之間連接有齒輪、設置在回轉環(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；主控板內預先存儲有與電機轉動行程對應的回轉環(huán)的轉動行程，包括回轉環(huán)順時針轉動的順時針預設轉動行程、順時針極限轉動行程、回轉環(huán)逆時針轉動的第一逆時針轉動行程、第二逆時針轉動行程、逆時針極限轉動行程；主控板能夠根據(jù)電機的轉動行程確定回轉環(huán)的轉動行程，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】
一種管道內焊機焊接單元轉動控制系統(tǒng)
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及智能化管道內焊系統(tǒng)，尤其涉及一種管道內焊機焊接單元轉動控制系 統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 傳統(tǒng)的內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，產生接頭焊接缺陷的幾率比較高，而且，如果當位置傳感器失效時，該焊接機就 不能正常焊接和控制，從而會影響焊接。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明實施例通過提供一種管道內焊機焊接單元轉動控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術 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焊機焊接單元轉動控制系統(tǒng)，包括：
[0005] 主控板、回轉環(huán)、驅動回轉環(huán)轉動的電機、在回轉環(huán)與電機之間連接有齒輪、設置 在回轉環(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；
[0006] 所述主控板內預先存儲有與所述電機轉動行程對應的回轉環(huán)的轉動行程，其中， 包括回轉環(huán)順時針轉動的順時針預設轉動行程、順時針極限轉動行程，以及回轉環(huán)逆時針 轉動的第一逆時針轉動行程、第二逆時針轉動行程、逆時針極限轉動行程；
[0007] 在所述主控板根據(jù)電機以第一方向轉動，獲得回轉環(huán)開始順時針轉動時，控制開 啟所述順時針焊接單元，當所述主控板根據(jù)電機的轉動行程獲取回轉環(huán)順時針的轉動行程 等于順時針預設轉動行程時，關閉所述順時針焊接單元，當所述回轉環(huán)順時針的轉動行程 等于順時針極限轉動行程時，所述主控板禁止所述電機繼續(xù)以所述第一方向轉動，所述順 時針預設轉動行程小于所述順時針極限轉動行程；
[0008] 在主控板根據(jù)電機以第二方向轉動，獲得回轉環(huán)逆時針轉動時，當所述主控板根 據(jù)電機的轉動行程獲得所述回轉環(huán)逆時針的轉動行程等于第一逆時針轉動行程時，開啟逆 時針焊接單元，若所述回轉環(huán)逆時針的轉動行程等于第二逆時針轉動行程時，關閉逆時針 焊接單元，所述第一逆時針轉動行程小于所述第二逆時針轉動行程。
[0009] 進一步地，所述主控板繼續(xù)根據(jù)電機的轉動行程獲得所述回轉環(huán)逆時針的轉動行 程，在所述回轉環(huán)逆時針的轉動行程等于逆時針極限轉動行程時，所述主控板禁止所述電 機繼續(xù)以所述第二方向轉動，所述逆時針極限轉動行程大于所述第二逆時針轉動行程。
[0010] 進一步地，所述主控板用于根據(jù)所述電機的轉動行程以及電機的轉動行程與回轉 環(huán)的轉動行程的比值q，獲取所述回轉環(huán)的轉動行程，所述電機的轉動行程與所述回轉環(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為回轉環(huán)的直徑，cU為齒輪的直徑， Pi為圓周率，d2為內焊機焊接管道的直徑，g為內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效果或優(yōu)點：
[0014] 由于在該管道內焊機焊接單元轉動控制系統(tǒng)中采用主控板、回轉環(huán)、驅動回轉環(huán) 轉動的電機、在回轉環(huán)與電機之間連接有齒輪，設置在回轉環(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，該主控板能夠根據(jù)電機的轉動行程確定回轉環(huán)的轉動行程，從而能夠確定回 轉環(huán)在轉過預設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閉，實現(xiàn) 焊接搭接，解決了現(xiàn)有技術中傳統(tǒng)內焊機采用的傳感器失效時，無法有效焊接控制的技術 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)明實施例中回轉環(huán)轉動行程的示意圖。
【具體實施方式】
[0017] 本發(fā)明實施例通過提供一種管道內焊機焊接單元轉動控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術 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] 為了解決上述技術問題，下面將結合說明書附圖以及具體的實施方式對上述技術 方案進行詳細的說明。
[0019] 本發(fā)明提供的一種管道內焊機焊接單元轉動控制系統(tǒng)，如圖1所示，包括:主控板 101、回轉環(huán)102、驅動回轉環(huán)102轉動的電機103、在回轉環(huán)102與電機103之間連接有齒輪 104、設置在回轉環(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。
[0020] 在具體的實施方式中，該主控板101內預先存儲有與電機轉動行程對應的回轉環(huán) 的轉動行程，其中，該回轉環(huán)的轉動行程包括有順時針預設轉動行程、順時針極限轉動行 程，以及回轉環(huán)逆時針轉動的第一逆時針轉動行程、第二逆時針轉動行程、逆時針極限轉動 行程。
[0021] 具體的，如圖2-7所示，該順時針預設轉動行程具體為回轉環(huán)102上的焊接單元開 啟焊接的焊接行程，以回轉環(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角度所對應的弧長;該順時針 N 極限轉動行程具體是回轉環(huán)順時針轉動的極限所對應的行程，該行程為略大于| + α角 Λ' 度對應的弧長，在順時針焊接行程之后，回轉環(huán)再轉過α角度對應的弧長，為了使得回轉環(huán) 在逆時針焊接中與順時針焊接能夠搭接，保證了焊接的質量，該α角度具體為5 -7的角度 范圍。
[0022] 該回轉環(huán)102逆時針轉動的第一逆時針轉動行程具體為，當上述回轉環(huán)102順時針 轉動達到極限時，由該極限位置開始逆時針轉動，且轉動到開始逆時針焊接位置的行程，這 段行程應該小于α角度對應的弧長，具體假設該段弧長為β角度對應的弧長，則，α>β;該第 二逆時針轉動行程就是回轉環(huán)逆時針轉動的焊接行程，這段行程與上述順時針焊接行程一 致，都是略大于|的角度對應的弧長，最后，該逆時針極限轉動行程也跟順時針極限轉 Ν 動行程一致。都是略大于I ?的角度對應的弧長。
[0023] 在具體的實施方式中，主控板101能夠根據(jù)回轉環(huán)102的半徑長度、以及回轉環(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 先設定的轉動行程。比如，回轉環(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] 具體的轉動控制中，首先，主控板101能夠直接獲取到的是電機的轉動行程，由電 機103當前位置信息與初始位置信息之差得到電機的轉動行程。然后根據(jù)電機的轉動行程 以及電機的轉動行程與回轉環(huán)的轉動行程的比值q，從而獲得回轉環(huán)的轉動行程，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為回轉環(huán)的直徑，cb為齒輪的直徑，Pi為圓周率，d2為內焊機焊接管道的直徑，g為內焊機焊 接管道的厚度。這樣，主控板101就能間接獲取到回轉環(huán)102的轉動行程。
[0025] 接著，主控板101能夠根據(jù)電機103的轉動行程以及轉動方向，能夠獲得回轉環(huán)102 的轉動行程和轉動方向，下面具體以主控板101根據(jù)獲得的回轉環(huán)102的轉動行程和轉動方 向控制焊接單元的開啟和關閉，以及控制電機103。
[0026] 具體地，當主控板101根據(jù)電機103以第一方向轉動，獲得回轉環(huán)102開始順時針轉 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環(huán)102的轉動進行 順時針焊接，當回轉環(huán)102隨著電機103的轉動轉動到等于順時針預設轉動行程時，由主控 板101控制關閉該順時針焊接單元，接著，回轉環(huán)102隨電機103繼續(xù)順時針轉動，當回轉環(huán) 102順時針的轉動行程等于順時針極限轉動行程時，由主控板101禁止該電機103繼續(xù)該方 向的轉動，上述的順時針預設轉動行程小于該順時針極限轉動行程。
[0027] 上述是在回轉環(huán)102順時針轉動過程中的控制，下面介紹回轉環(huán)102逆時針轉動過 程中的控制。
[0028] 在主控板101根據(jù)電機103以第二方向轉動，獲得回轉環(huán)102逆時針轉動時，當獲得 回轉環(huán)101逆時針的轉動行程等于該第一逆時針轉動行程時，開啟逆時針焊接單元進行焊 接，當逆時針的轉動行程等于第二逆時針轉動行程時，由主控板101關閉逆時針焊接單元， 這樣，逆時針焊接過程停止，上述的第一逆時針轉動行程小于該第二逆時針轉動行程。
[0029] 當然，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 轉動行程獲取回轉環(huán)逆時針的轉動行程，當該回轉環(huán)102逆時針的轉動行程等于該逆時針 極限轉動行程時，由主控板101禁止該電機103繼續(xù)以該方向進行轉動，也就是說，此時電機 103無法控制回轉環(huán)102繼續(xù)逆時針轉動，無論是自動控制，還是由于回轉環(huán)102的轉動而被 動轉動。
[0030] 通過主控板101根據(jù)電機103的轉動獲得回轉環(huán)102的轉動行程，根據(jù)回轉環(huán)102的 轉動行程，確定是否需要開啟焊接單元或者關閉焊接單元，當然，還有控制電機103禁止繼 續(xù)在該方向上轉動。解決了現(xiàn)有技術中傳統(tǒng)的焊接機在傳感器失效時，無法有效焊接控制 的技術問題，進而能夠在傳感器失效時，根據(jù)電機的轉動行程，繼續(xù)控制焊接單元進行焊 接，因此，本申請的技術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，但本領域內的技術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，本領域的技術人員可以對本發(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)明權利要求及其等同技術的范圍 之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1. 一種管道內焊機焊接單元轉動控制系統(tǒng)，其特征在于，包括： 主控板、回轉環(huán)、驅動回轉環(huán)轉動的電機、在回轉環(huán)與電機之間連接有齒輪、設置在回 轉環(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； 所述主控板內預先存儲有與所述電機轉動行程對應的回轉環(huán)的轉動行程，其中，包括 回轉環(huán)順時針轉動的順時針預設轉動行程、順時針極限轉動行程，以及回轉環(huán)逆時針轉動 的第一逆時針轉動行程、第二逆時針轉動行程、逆時針極限轉動行程； 在所述主控板根據(jù)電機以第一方向轉動，獲得回轉環(huán)開始順時針轉動時，控制開啟所 述順時針焊接單元，當所述主控板根據(jù)電機的轉動行程獲取回轉環(huán)順時針的轉動行程等于 順時針預設轉動行程時，關閉所述順時針焊接單元，當所述回轉環(huán)順時針的轉動行程等于 順時針極限轉動行程時，所述主控板禁止所述電機繼續(xù)以所述第一方向轉動，所述順時針 預設轉動行程小于所述順時針極限轉動行程； 在主控板根據(jù)電機以第二方向轉動，獲得回轉環(huán)逆時針轉動時，當所述主控板根據(jù)電 機的轉動行程獲得所述回轉環(huán)逆時針的轉動行程等于第一逆時針轉動行程時，開啟逆時針 焊接單元，若所述回轉環(huán)逆時針的轉動行程等于第二逆時針轉動行程時，關閉逆時針焊接 單元，所述第一逆時針轉動行程小于所述第二逆時針轉動行程。2. 根據(jù)權利要求1所述的管道內焊機焊接單元轉動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控板 繼續(xù)根據(jù)電機的轉動行程獲得所述回轉環(huán)逆時針的轉動行程，在所述回轉環(huán)逆時針的轉動 行程等于逆時針極限轉動行程時，所述主控板禁止所述電機繼續(xù)以所述第二方向轉動，所 述逆時針極限轉動行程大于所述第二逆時針轉動行程。3. 根據(jù)權利要求1所述的管道內焊機焊接單元轉動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控板 用于根據(jù)所述電機的轉動行程以及電機的轉動行程與回轉環(huán)的轉動行程的比值q，獲取所 述回轉環(huán)的轉動行程，所述電機的轉動行程與所述回轉環(huán)的轉動行程的比值q其中，h為電機的霍爾值，b為電機的減速比，D為回轉環(huán)的直徑，cU為齒輪的直徑，Pi為圓 周率，d2為內焊機焊接管道的直徑，g為內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