一種焊槍控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種焊槍控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，自動(dòng)焊產(chǎn)品也不斷更新。但是，現(xiàn)有的自動(dòng)焊系統(tǒng)，僅能實(shí) 現(xiàn)不同位置焊接參數(shù)的自動(dòng)選取和焊接速度、送絲速度的自動(dòng)控制，而焊槍與焊縫中心位 置的調(diào)整仍需要人工操作，這離真正的自動(dòng)焊系統(tǒng)還有一定的差距。而且，人工調(diào)整焊槍姿 態(tài)存在一定的誤差和滯后性，從眼睛觀察熔池到手動(dòng)操作按鍵調(diào)整焊槍姿態(tài)需要時(shí)間。而 焊接小車一直處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，容易造成焊接位置的偏離，從而導(dǎo)致焊機(jī)未熔合、未焊透等缺 陷的產(chǎn)生，無法保證焊接質(zhì)量和焊接效率。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型實(shí)施例通過提供一種焊槍控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法自動(dòng)調(diào)整 焊槍姿態(tài)的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了保證焊接質(zhì)量和焊接效率的技術(shù)效果。
[0004] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種焊槍控制系統(tǒng)，包括：電壓采集設(shè)備、運(yùn)算設(shè)備及處 理設(shè)備；所述電壓采集設(shè)備的信號(hào)輸出端與所述運(yùn)算設(shè)備的信號(hào)輸入端信號(hào)連接，所述電 壓采集設(shè)備對(duì)焊槍在各運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的工作電壓進(jìn)行采集，所述運(yùn)算設(shè)備計(jì)算所述焊槍在各 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的工作電壓平均值；所述運(yùn)算設(shè)備的信號(hào)輸出端與所述處理設(shè)備的信號(hào)輸入端 信號(hào)連接；所述處理設(shè)備通過比較所述焊槍在各運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的工作電壓平均值的大小輸出 信號(hào)對(duì)所述焊槍的姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整。
[0005] 進(jìn)一步地，還包括：低通濾波設(shè)備；所述低通濾波設(shè)備的信號(hào)輸入端與所述電壓 采集設(shè)備的信號(hào)輸出端信號(hào)連接，所述低通濾波設(shè)備的信號(hào)輸出端與所述運(yùn)算設(shè)備的信號(hào) 輸入端信號(hào)連接。
[0006] 進(jìn)一步地，所述低通濾波設(shè)備包括：第一電容、第二電容、第一電阻、第二電阻、第 三電阻、第四電阻及運(yùn)算放大器；所述第三電阻的一端接所述電壓采集設(shè)備的信號(hào)輸出端， 所述第三電阻的另一端通過所述第四電阻接所述運(yùn)算放大器的同相輸入端；所述第一電容 的一端接在所述第三電阻和所述第四電阻之間，所述第一電容的另一端接地；所述第二電 容的一端接在所述第四電阻和所述運(yùn)算放大器的同相輸入端之間，所述第二電容的另一端 接地；所述第一電阻的一端接地，所述第一電阻的另一端接所述運(yùn)算放大器的反相輸入端； 所述第二電阻的一端接所述運(yùn)算放大器的反相輸入端，所述第二電阻的另一端接所述運(yùn)算 放大器的輸出端；所述運(yùn)算放大器的輸出端接所述運(yùn)算設(shè)備的信號(hào)輸入端。
[0007] 進(jìn)一步地，還包括：存儲(chǔ)設(shè)備；所述存儲(chǔ)設(shè)備的信號(hào)輸入端與所述運(yùn)算設(shè)備的信 號(hào)輸出端信號(hào)連接，所述存儲(chǔ)設(shè)備還與所述處理設(shè)備信號(hào)連接。
[0008] 進(jìn)一步地，還包括：報(bào)警設(shè)備；所述報(bào)警設(shè)備的信號(hào)輸入端與所述處理設(shè)備的信 號(hào)輸出端信號(hào)連接。
[0009] 本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu) 占 .
[0010] I、采集焊槍在各運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的工作電壓，并計(jì)算焊槍在各運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的工作電壓 平均值，通過比較焊槍在各運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的工作電壓平均值的大小輸出信號(hào)對(duì)焊槍的姿態(tài)進(jìn) 行調(diào)整，使焊槍處于焊縫中心，擺脫了人工手動(dòng)調(diào)整焊槍姿態(tài)的方式，實(shí)現(xiàn)了焊槍姿態(tài)的自 動(dòng)調(diào)整。與以往的自動(dòng)焊控制技術(shù)相比，本實(shí)用新型實(shí)施例大幅提高了焊接過程的自動(dòng)控 制水平，不僅避免了人為干預(yù)，從而保證了焊接質(zhì)量，而且降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提 高了焊接效率。
[0011] 2、本實(shí)用新型實(shí)施例通過對(duì)低通濾波設(shè)備的應(yīng)用，對(duì)采集到的電壓進(jìn)行低通濾 波，得到焊槍的工作電壓，避免了信號(hào)的干擾，從而提高了對(duì)焊槍姿態(tài)的調(diào)整準(zhǔn)確性，進(jìn)一 步保證了焊接質(zhì)量。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的焊槍控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0013] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的焊槍控制系統(tǒng)中低通濾波設(shè)備的電路圖；
[0014] 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中焊槍擺動(dòng)偏離焊縫軌跡示意圖；
[0015] 圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中焊槍左右擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡與焊接電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖；
[0016] 圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的焊縫跟蹤效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 本實(shí)用新型實(shí)施例通過提供一種焊槍控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法自動(dòng)調(diào)整 焊槍姿態(tài)的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了保證焊接質(zhì)量和焊接效率的技術(shù)效果。
[0018] 本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，總體思路如下：
[0019] 采集焊槍在各運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的工作電壓，并計(jì)算焊槍在各運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的工作電壓平 均值，通過比較焊槍在各運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的工作電壓平均值的大小輸出信號(hào)對(duì)焊槍的姿態(tài)進(jìn)行 調(diào)整，使焊槍處于焊縫中心，擺脫了人工手動(dòng)調(diào)整焊槍姿態(tài)的方式，實(shí)現(xiàn)了焊槍姿態(tài)的自動(dòng) 調(diào)整。與以往的自動(dòng)焊控制技術(shù)相比，本實(shí)用新型實(shí)施例大幅提高了焊接過程的自動(dòng)控制 水平，不僅避免了人為干預(yù)，從而保證了焊接質(zhì)量，而且降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高 了焊接效率。
[0020] 為了更好地理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實(shí)施方式對(duì)上 述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0021] 實(shí)施例一
[0022] 參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的焊槍控制系統(tǒng)，包括：電壓采集設(shè)備、運(yùn)算設(shè) 備及處理設(shè)備；電壓采集設(shè)備的信號(hào)輸出端與運(yùn)算設(shè)備的信號(hào)輸入端信號(hào)連接，電壓采集 設(shè)備對(duì)焊槍在各運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的工作電壓進(jìn)行采集，運(yùn)算設(shè)備計(jì)算焊槍在各運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的工 作電壓平均值；運(yùn)算設(shè)備的信號(hào)輸出端與處理設(shè)備的信號(hào)輸入端信號(hào)連接；處理設(shè)備通過 比較焊槍在各運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的工作電壓平均值的大小輸出信號(hào)對(duì)焊槍的姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整。
[0023] 在本實(shí)施例中，電壓采集設(shè)備的信號(hào)輸入端接焊槍的焊接電源，完成對(duì)焊槍的工 作電壓的實(shí)時(shí)采集。處理設(shè)備的信號(hào)輸出端與焊槍的控制端的信號(hào)輸入端信號(hào)連接。當(dāng)焊 槍的控制端接收到由處理設(shè)備輸出的信號(hào)時(shí)，對(duì)焊槍的姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整。
[0024] 為了避免信號(hào)的干擾，從而提高對(duì)焊槍姿態(tài)的調(diào)整準(zhǔn)確性，進(jìn)一步保證焊接質(zhì)量， 本實(shí)用新型實(shí)施例還包括：低通濾波設(shè)備；低通濾波設(shè)備的信號(hào)輸入端與電壓采集設(shè)備的 信號(hào)輸出端信號(hào)連接，低通濾波設(shè)備的信號(hào)輸出端與運(yùn)算設(shè)備的信號(hào)輸入端信號(hào)連接。
[0025] 對(duì)低通濾波設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明，參見圖2,在本實(shí)施例中，低通濾波設(shè)備包括： 第一電容CU第二電容C2、第一電阻RU第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4及運(yùn)算放 大器；第三電阻R3的一端接電壓采集設(shè)備的信號(hào)輸出端，第三電阻R3的另一端通過第四電 阻R4接運(yùn)算放大器的同相輸入端；第一電容Cl的一端接在第三電阻R3和第四電阻R4之 間，第一電容Cl的另一端接地；第二電容C2的一端接在第四電阻R4和運(yùn)算放大器的同相 輸入端之間，第二電容C2的另一端接地；第一電阻Rl的一端接地，第一電阻Rl的另一端接 運(yùn)算放大器的反相輸入端；第二電阻R2的一端接運(yùn)算放大器的反相輸入端，第二電阻R2的 另一端接運(yùn)算放大器的輸出端；運(yùn)算放大器的輸出端接運(yùn)算設(shè)備的信號(hào)輸入端。
[0026] 對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的說明，還包括：存儲(chǔ)設(shè)備；存儲(chǔ)設(shè)備的 信號(hào)輸入端與運(yùn)算設(shè)備的信號(hào)輸出端信號(hào)連接，存儲(chǔ)設(shè)備還與處理設(shè)備信號(hào)連接。
[0027] 當(dāng)焊槍發(fā)生偏移時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能，還包括：報(bào)警設(shè)備；報(bào)警設(shè)備的信號(hào)輸入 端與處理設(shè)備的信號(hào)輸出端信號(hào)連接。
[0028] 在本實(shí)施例中，電壓采集設(shè)備可以是但不限于電壓傳感器、電壓測(cè)量?jī)x等。
[0029] 在這里對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的原理進(jìn)行說明：
[0030] 將焊槍的左右擺動(dòng)時(shí)間記為T0,將電壓采集設(shè)備的采集頻率記為F0。處理設(shè)備通 過變量P2顯示焊槍的擺動(dòng)方向。當(dāng)焊槍在左行時(shí)，P2 = 1 ;當(dāng)焊槍在右行時(shí)，P2 = 0。
[0031] 首先，假設(shè)焊槍從坡口右端向左端運(yùn)動(dòng)，單程擺動(dòng)時(shí)間TO = 20ms，采集頻率FO = 10,電壓采集設(shè)備采集在〇ms、2ms、4ms. .. 20ms的10次電弧電壓值。在存儲(chǔ)設(shè)備中，建立數(shù) 組記為：DIR[]，BuFO 口，BuFl □。按照數(shù)組序號(hào)累加方法，DIR□用于存儲(chǔ)P2的值，BuFO 口 用于存儲(chǔ)焊槍左行采集的電弧電壓值，BuFl □用于存儲(chǔ)焊槍右行采集的電弧電壓值。參見 圖 3,過程①中，焊槍左行，此時(shí)DIR[0] = 1，BuF0[0]_BuF0[9]存儲(chǔ) 0ms、2ms、4ms. · · 20ms 的 10次電弧電壓值。過程②，焊槍右行，此時(shí)DIR[1] = 0, BuFl[0]-BuFl[9]存儲(chǔ)0ms、2ms、 4ms. ..20ms的10次電弧電壓值。過程③，焊槍左行，此時(shí)DIR[2] = 1，BuR)[10]-BuF0[19] 存儲(chǔ)0ms、2ms、4ms. . . 20ms的10次電弧電壓值，過程④，焊槍右行，此時(shí)DIR[3] = 0， BuFl [10]_BuFl [19]存儲(chǔ)0ms、2ms、4ms. . . 20ms的10次電弧電壓值。過程⑤中，焊槍左行， 此時(shí) DIR[4] = 1，BuR)[20]-BuFO[29]存儲(chǔ) Oms、2ms、4ms. .. 20ms 的 10 次電弧電壓值。過 程⑥，焊槍右行，此時(shí) DIR[5] = 0, BuFl[20]-BuFl[29]存儲(chǔ) 0m