一种焊枪控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及焊接技术领域，尤其涉及一种焊枪控制系统。
【背景技术】
[0002] 随着科学技术的进步，自动焊产品也不断更新。但是，现有的自动焊系统，仅能实 现不同位置焊接参数的自动选取和焊接速度、送丝速度的自动控制，而焊枪与焊缝中心位 置的调整仍需要人工操作，这离真正的自动焊系统还有一定的差距。而且，人工调整焊枪姿 态存在一定的误差和滞后性，从眼睛观察熔池到手动操作按键调整焊枪姿态需要时间。而 焊接小车一直处于运动状态，容易造成焊接位置的偏离，从而导致焊机未熔合、未焊透等缺 陷的产生，无法保证焊接质量和焊接效率。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型实施例通过提供一种焊枪控制系统，解决了现有技术中无法自动调整 焊枪姿态的技术问题，实现了保证焊接质量和焊接效率的技术效果。
[0004] 本实用新型实施例提供了一种焊枪控制系统，包括：电压采集设备、运算设备及处 理设备；所述电压采集设备的信号输出端与所述运算设备的信号输入端信号连接，所述电 压采集设备对焊枪在各运动状态下的工作电压进行采集，所述运算设备计算所述焊枪在各 运动状态下的工作电压平均值；所述运算设备的信号输出端与所述处理设备的信号输入端 信号连接；所述处理设备通过比较所述焊枪在各运动状态下的工作电压平均值的大小输出 信号对所述焊枪的姿态进行调整。
[0005] 进一步地，还包括：低通滤波设备；所述低通滤波设备的信号输入端与所述电压 采集设备的信号输出端信号连接，所述低通滤波设备的信号输出端与所述运算设备的信号 输入端信号连接。
[0006] 进一步地，所述低通滤波设备包括：第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第 三电阻、第四电阻及运算放大器；所述第三电阻的一端接所述电压采集设备的信号输出端， 所述第三电阻的另一端通过所述第四电阻接所述运算放大器的同相输入端；所述第一电容 的一端接在所述第三电阻和所述第四电阻之间，所述第一电容的另一端接地；所述第二电 容的一端接在所述第四电阻和所述运算放大器的同相输入端之间，所述第二电容的另一端 接地；所述第一电阻的一端接地，所述第一电阻的另一端接所述运算放大器的反相输入端； 所述第二电阻的一端接所述运算放大器的反相输入端，所述第二电阻的另一端接所述运算 放大器的输出端；所述运算放大器的输出端接所述运算设备的信号输入端。
[0007] 进一步地，还包括：存储设备；所述存储设备的信号输入端与所述运算设备的信 号输出端信号连接，所述存储设备还与所述处理设备信号连接。
[0008] 进一步地，还包括：报警设备；所述报警设备的信号输入端与所述处理设备的信 号输出端信号连接。
[0009] 本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优 占 .
[0010] I、采集焊枪在各运动状态下的工作电压，并计算焊枪在各运动状态下的工作电压 平均值，通过比较焊枪在各运动状态下的工作电压平均值的大小输出信号对焊枪的姿态进 行调整，使焊枪处于焊缝中心，摆脱了人工手动调整焊枪姿态的方式，实现了焊枪姿态的自 动调整。与以往的自动焊控制技术相比，本实用新型实施例大幅提高了焊接过程的自动控 制水平，不仅避免了人为干预，从而保证了焊接质量，而且降低了操作人员的劳动强度，提 高了焊接效率。
[0011] 2、本实用新型实施例通过对低通滤波设备的应用，对采集到的电压进行低通滤 波，得到焊枪的工作电压，避免了信号的干扰，从而提高了对焊枪姿态的调整准确性，进一 步保证了焊接质量。
【附图说明】
[0012] 图1为本实用新型实施例提供的焊枪控制系统的结构框图；
[0013] 图2为本实用新型实施例提供的焊枪控制系统中低通滤波设备的电路图；
[0014] 图3为本实用新型实施例中焊枪摆动偏离焊缝轨迹示意图；
[0015] 图4为本实用新型实施例中焊枪左右摆动运动轨迹与焊接电压的对应关系图；
[0016] 图5为本实用新型实施例的焊缝跟踪效果图。
【具体实施方式】
[0017] 本实用新型实施例通过提供一种焊枪控制系统，解决了现有技术中无法自动调整 焊枪姿态的技术问题，实现了保证焊接质量和焊接效率的技术效果。
[0018] 本实用新型实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
[0019] 采集焊枪在各运动状态下的工作电压，并计算焊枪在各运动状态下的工作电压平 均值，通过比较焊枪在各运动状态下的工作电压平均值的大小输出信号对焊枪的姿态进行 调整，使焊枪处于焊缝中心，摆脱了人工手动调整焊枪姿态的方式，实现了焊枪姿态的自动 调整。与以往的自动焊控制技术相比，本实用新型实施例大幅提高了焊接过程的自动控制 水平，不仅避免了人为干预，从而保证了焊接质量，而且降低了操作人员的劳动强度，提高 了焊接效率。
[0020] 为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上 述技术方案进行详细的说明。
[0021] 实施例一
[0022] 参见图1，本实用新型实施例提供的焊枪控制系统，包括：电压采集设备、运算设 备及处理设备；电压采集设备的信号输出端与运算设备的信号输入端信号连接，电压采集 设备对焊枪在各运动状态下的工作电压进行采集，运算设备计算焊枪在各运动状态下的工 作电压平均值；运算设备的信号输出端与处理设备的信号输入端信号连接；处理设备通过 比较焊枪在各运动状态下的工作电压平均值的大小输出信号对焊枪的姿态进行调整。
[0023] 在本实施例中，电压采集设备的信号输入端接焊枪的焊接电源，完成对焊枪的工 作电压的实时采集。处理设备的信号输出端与焊枪的控制端的信号输入端信号连接。当焊 枪的控制端接收到由处理设备输出的信号时，对焊枪的姿态进行调整。
[0024] 为了避免信号的干扰，从而提高对焊枪姿态的调整准确性，进一步保证焊接质量， 本实用新型实施例还包括：低通滤波设备；低通滤波设备的信号输入端与电压采集设备的 信号输出端信号连接，低通滤波设备的信号输出端与运算设备的信号输入端信号连接。
[0025] 对低通滤波设备的结构进行说明，参见图2,在本实施例中，低通滤波设备包括： 第一电容CU第二电容C2、第一电阻RU第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4及运算放 大器；第三电阻R3的一端接电压采集设备的信号输出端，第三电阻R3的另一端通过第四电 阻R4接运算放大器的同相输入端；第一电容Cl的一端接在第三电阻R3和第四电阻R4之 间，第一电容Cl的另一端接地；第二电容C2的一端接在第四电阻R4和运算放大器的同相 输入端之间，第二电容C2的另一端接地；第一电阻Rl的一端接地，第一电阻Rl的另一端接 运算放大器的反相输入端；第二电阻R2的一端接运算放大器的反相输入端，第二电阻R2的 另一端接运算放大器的输出端；运算放大器的输出端接运算设备的信号输入端。
[0026] 对本实用新型实施例的结构进行进一步的说明，还包括：存储设备；存储设备的 信号输入端与运算设备的信号输出端信号连接，存储设备还与处理设备信号连接。
[0027] 当焊枪发生偏移时，为了实现报警功能，还包括：报警设备；报警设备的信号输入 端与处理设备的信号输出端信号连接。
[0028] 在本实施例中，电压采集设备可以是但不限于电压传感器、电压测量仪等。
[0029] 在这里对本实用新型实施例的原理进行说明：
[0030] 将焊枪的左右摆动时间记为T0,将电压采集设备的采集频率记为F0。处理设备通 过变量P2显示焊枪的摆动方向。当焊枪在左行时，P2 = 1 ;当焊枪在右行时，P2 = 0。
[0031] 首先，假设焊枪从坡口右端向左端运动，单程摆动时间TO = 20ms，采集频率FO = 10,电压采集设备采集在〇ms、2ms、4ms. .. 20ms的10次电弧电压值。在存储设备中，建立数 组记为：DIR[]，BuFO 口，BuFl □。按照数组序号累加方法，DIR□用于存储P2的值，BuFO 口 用于存储焊枪左行采集的电弧电压值，BuFl □用于存储焊枪右行采集的电弧电压值。参见 图 3,过程①中，焊枪左行，此时DIR[0] = 1，BuF0[0]_BuF0[9]存储 0ms、2ms、4ms. · · 20ms 的 10次电弧电压值。过程②，焊枪右行，此时DIR[1] = 0, BuFl[0]-BuFl[9]存储0ms、2ms、 4ms. ..20ms的10次电弧电压值。过程③，焊枪左行，此时DIR[2] = 1，BuR)[10]-BuF0[19] 存储0ms、2ms、4ms. . . 20ms的10次电弧电压值，过程④，焊枪右行，此时DIR[3] = 0， BuFl [10]_BuFl [19]存储0ms、2ms、4ms. . . 20ms的10次电弧电压值。过程⑤中，焊枪左行， 此时 DIR[4] = 1，BuR)[20]-BuFO[29]存储 Oms、2ms、4ms. .. 20ms 的 10 次电弧电压值。过 程⑥，焊枪右行，此时 DIR[5] = 0, BuFl[20]-BuFl[29]存储 0m