一种氩弧焊机台自动调节装置控制系统的制作方法

本发明涉及焊接设备定位领域，特别涉及一种氩弧焊机台自动调节装置控制系统。

背景技术：

氩弧焊，是使用氩气作为保护气体的一种焊接技术。又称氩气体保护焊。就是在电弧焊的周围通上氩气保护气体，将空气隔离在焊区之外，防止焊区的氧化。

氩弧焊技术是在普通电弧焊的原理的基础上，利用氩气对金属焊材的保护，通过高电流使焊材在被焊基材上融化成液态形成熔池，使被焊金属和焊材达到冶金结合的一种焊接技术，由于在高温熔融焊接中不断送上氩气，使焊材不能和空气中的氧气接触，从而防止了焊材的氧化，因此可以焊接不锈钢、铁类五金金属。

普通的氩弧焊不适用于圆形或椭圆形等不规则圆的焊接，且焊接直径范围不可调。

技术实现要素：

本发明为克服上述弊端，提供一种氩弧焊机台自动调节装置控制系统，用于焊接设备定位，且用于控制各种不规则焊接面与焊接口距离的定位检测，适用于圆形或椭圆形等不规则圆面的焊接定位且可以自动根据焊接面位置自动调节焊接位间距。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：包括hmi、plc、滑动变阻器和焊枪调节装置，hmi与plc电路连接，plc与焊枪调节装置之间设有伺服电机，plc、伺服电机和焊枪调节装置依次电路连接形成调控线路；plc、滑动变阻器与电源三者两两电路连接行程采集回路；滑动变阻器与焊枪调节装置机械连接；

进一步地，滑动变阻器还机械连接有滚轮轴承，滚轮轴承在产品焊接面上滚动，实时采集焊接面的信息，并将焊接面直径和形状信息传递给滑动变阻器；

进一步地，氩弧焊机台自动调节装置控制系统的工作原理，包含以下步骤：

s1：滑动变阻器在其两端设有红色线路和绿色线路，中间滑动端设有蓝色线路，电源正极和红色线路连接，负极和绿色线路连接，蓝色线路连接到plc模拟量输入端正极，plc模拟量输入端负极与所述电源负极连接。

s2：所述电源为5v直流电源，plc采集0～5v电压信号，选择分辨率为4000，0v对应0，5v对应4000，而在进行定位的时候，hmi会显示当前的位置取值(当前值)。

s3：plc内根据电压信号存在判断的取值区间，最小值为当前值-10，最大值为当前值+10，运动过程中，所述滚动轴承沿着焊接面运动，使得所述滑动变阻器根据焊接面形状的不规则进行伸缩，则所述plc采集数值的大小改变。

s4：滑动变阻器压缩时，焊接面直径变大，则焊枪需要后退，此时所述plc采集的数值大于最大数值，故plc输出后退的脉冲给所述伺服电机，所述伺服电机控制所述焊枪调节装置控制焊枪后退，直至plc采集的数值处于取值区间内，所述plc停止输出脉冲。

s5：同理，滑动变阻器伸长时，焊接面直径变小，则焊枪需要前进，此时plc采集的数值小于最小数值，故plc输出前进的脉冲给伺服电机，伺服电机控制所述焊枪调节装置控制焊枪前进，直至plc采集的数值处于取值区间内，plc停止输出脉冲

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明采用滚动轴承对产品本身焊接面形状直接确定，随后滑动变阻器前后滑移，将物理信号转化为数字讯号，并经plc采集分析，实时处理控制焊枪的位置，实现氩弧焊的智能焊接，克服了传统氩弧焊不能自动根据产品外径变化焊接的难题、增加了自适应功能、提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明的系统示意图；

图2是本发明滑动变阻器接线示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：

一种氩弧焊机台自动调节装置控制系统，如图1所示，hmi与plc电路连接，而plc电路连接伺服电机、伺服电机连接焊枪调节装置形成调控线路，plc、滑动变阻器和电源两两电路连接形成采集线路。

上文中，滑动变阻器还机械连接有滚轮轴承，滚轮轴承在产品焊接面上滚动，实时采集焊接面的信息，并将焊接面直径和形状信息传递给滑动变阻器。

而在本控制系统中，调控线路根据采集线路收集到的位置信息进行调控，具体由plc进行数据处理，而hmi直接将plc采集的位置信息数字可视化，而且hmi提供人工操控的功能，使得plc的自动控制可以根据不同的产品而设置不同的控制程序，使得本控制系统的适用性更强。

本控制系统的工作原理如下：

如图2所示，滑动变阻器在其两端设有红色线路和绿色线路，中间滑动端设有蓝色线路。

为实现plc对滑动变阻器信号的采集，从而实现plc对焊枪位置信息的采集，将电源正极和红色线路连接，负极和绿色线路连接，蓝色线路连接到plc模拟量输入端正极，plc模拟量输入端负极与所述电源负极连接。

具体的，plc对焊枪位置信息的判断方式为：电源为5v直流电源，plc采集0～5v电压信号，hmi上选择分辨率为4000，0v对应0，5v对应4000，而在进行定位的时候，hmi会显示当前的位置取值(当前值)。

plc内根据电压信号存在判断的取值区间，最小值为当前值-10，最大值为当前值+10，焊接过程中，滚动轴承沿着焊接面运动，使得所述滑动变阻器根据焊接面形状的不规则进行伸缩，则所述plc采集数值的大小改变。

在焊接过程中，滑动变阻器具体变动体现在plc的判断机理如下：

滑动变阻器压缩时，焊接面直径变大，则焊枪需要后退，此时所述plc采集的数值大于最大数值，故plc输出后退的脉冲给所述伺服电机，所述伺服电机控制所述焊枪调节装置控制焊枪后退，直至plc采集的数值处于取值区间内，所述plc停止输出脉冲。

同理，滑动变阻器伸长时，焊接面直径变小，则焊枪需要前进，此时plc采集的数值小于最小数值，故plc输出前进的脉冲给伺服电机，伺服电机控制所述焊枪调节装置控制焊枪前进，直至plc采集的数值处于取值区间内，plc停止输出脉冲。

上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种氩弧焊机台自动调节装置控制系统，HMI与PLC电路连接，而PLC电路连接伺服电机、伺服电机连接焊枪调节装置形成调控线路，PLC、滑动变阻器和电源两两电路连接形成采集线路。本发明克服了传统氩弧焊不能自动根据产品外径变化焊接的难题、增加了氩弧焊的自适应功能、提高了工作效率，适用于圆形或椭圆形等不规则圆面的焊接定位且可以自动根据焊接面位置自动调节焊接位间距。

技术研发人员：兰志强;曹宇轩
受保护的技术使用者：上乘精密科技（苏州）有限公司
技术研发日：2017.05.13
技术公布日：2017.09.08