一种基于单片机控制的焊接磁控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于单片机控制的焊接磁控装置，80C196MC单片机通过PWM功率接口连接电机，电机通过光电脉冲输入接口与单片机连接，单片机发送信号通过单片机内的D/A转换器转换成模拟信号，再经过各级电路传输到焊接电源，焊接电源的电压及电流检测信号经A/D转换器转换成数字信号后传输给单片机，通过单片机基本配置单元和扩展电路，采用串行通讯接口，进行焊接电源的控制和PWM功率驱动接口，实现电机的启停控制和焊接速度控制，并且对电弧电压和电流进行控制，通过传感器实现焊接状态的反馈，完成焊接程序的控制和状态显示功能，本实用新型专利技术结构简单，操作灵活方便，焊接成本低，能实现管道全位置自动焊接，提高生产效率，降低工人的劳动强度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及焊接装置
，具体的说是一种基于单片机控制的焊接磁控装置。
技术介绍
随着工业科技的发展，管道管网纵横交错，不断输送着石油、天然气、水等资源，可谓工业的动脉，而管道焊接是管道铺设的关键。焊接质量的好坏直接影响到工程质量的好坏，关系到管道的使用寿命，传统的管道焊接，一般采用焊条电弧焊，通过手工焊接完成，对于大口径管子焊接时，需要的工人多，焊接速度较慢，焊接质量相对低，焊接成本高，不能根据焊接现场实际情况实时控制，操作不方便，难以灵活控制。因此，为克服上述技术的不足而设计出一款操作灵活方便、成本低、提高生产效率、降低工人的劳动强度、能实现管道全位置自动焊接的一种基于单片机控制的焊接磁控装置，正是专利技术人所要解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术的目的是提供一种基于单片机控制的焊接磁控装置，其结构简单，操作灵活方便，焊接成本低，能实现管道全位置自动焊接，提高生产效率，降低工人的劳动强度。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于单片机控制的焊接磁控装置，其包括控制系统、焊接电源、同步磁控装置、焊枪，所述控制系统包括80C196MC单片机，所述80C196MC单片机分别与外部程 序存储器、外部数据存储器、复位电路、显示器连接，所述80C196MC单片机通过串行通讯接口连接PC机，所述80C196MC单片机通过PWM功率接口连接电机，所述电机与焊枪连接，所述电机通过光电脉冲输入接口与80C196MC单片机连接，所述80C196MC单片机发送起弧收弧信号通过单片机内的D/A转换器转换成模拟信号，所述D/A转换器通过74HC573扩展接口与放大电路连接，所述放大电路与隔离电路连接，所述隔离电路与电压跟随器连接，所述电压跟随器通过温度漂移调零电路与焊接电源连接，所述焊接电源与霍尔电流传感器、霍尔电压传感器连接，所述霍尔电流传感器、霍尔电压传感器通过同步磁控装置与隔离电路连接，所述同步磁控装置与激磁线圈连接，所述隔离电路通过温度漂移调零电路与电压跟随器连接，所述电压跟随器通过74HC245扩展接口与80C196MC单片机内的A/D转换器连接，所述焊接电源的电压及电流检测信号经所述A/D转换器转换成数字信号后传输给80C196MC单片机。进一步，所述电机为直流伺服电机。本技术的有益效果是：1、本技术结构简单，操作灵活方便，焊接成本低，能实现管道全位置自动焊接，提高生产效率，降低工人的劳动强度。附图说明图1是本技术结构示意图。图2是本技术控制系统I/O扩展接口电路图。图3是本技术PWM输出接口电路图。图4是本技术电流检测电路图。图5是本技术D/A转换电路图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本技术，应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。参见图1是本技术结构示意图，该结构一种基于单片机控制的焊接磁控装置，包括控制系统、焊接电源、同步磁控装置、焊枪，控制系统包括80C196MC单片机，80C196MC单片机分别与外部程序存储器、外部数据存储器、复位电路、显示器连接，80C196MC单片机通过串行通讯接口连接PC机，80C196MC单片机通过PWM功率接口连接电机，电机与焊枪连接，电机通过光电脉冲输入接口与80C196MC单片机连接，80C196MC单片机发送起弧收弧信号通过单片机内的D/A转换器转换成模拟信号，D/A转换器通过74HC573扩展接口与放大电路连接，放大电路与隔离电路连接，隔离电路与电压跟随器连接，电压跟随器通过温度漂移调零电路与焊接电源连接，焊接电源与霍尔电流传感器、霍尔电压传感器连接，霍尔电流传感器、霍尔电压传感器通过同步磁控装置与隔离电路连接，同步磁控装置与激磁线圈连接，隔离电路通过温度漂移调零电路与电压跟随器连接，电压跟随器通过74HC245扩展接口与80C196MC单片机内的A/D转换器连接，焊接电源的电压及电流检测信号经A/D转换器转换成数字信号后传输给80C196MC单片机。参见图2是本技术控制系统I/O扩展接口电路图，参见图4是本技术电流检测电路图，焊接时为了实现多路控制信号，需要扩展I/O口，由74HC573接口和74HC245接口组成系统的输入和输出，以此来扩展I/O 单元。本技术选用80C196MC单片机为控制器，以直流伺服电动机为驱动电机，通过单片机控制，实现焊枪的平稳摆动和行走。通过霍尔传感器实现焊接状态的反馈，完成焊接程序的控制和焊接状态的显示等功能。控制系统利用串口通讯，PC机将焊接参数和控制程序输送到单片机，完成动作控制和焊接模式转换。通过单片机控制显示屏，操作人员可以对焊接过程中的电弧电压、焊接电流和焊枪焊接速度做到及时掌控。参见图3是本技术PWM输出接口电路图，直流电机通过PWM改变有效电压实现对转速的控制，单片机控制电机的启停和焊接速度，并且对电弧电压和电流进行控制，利用数据转换通道和I/O口，将采集到的信号输送给单片机，再由单片机输出信号来控制焊接过程。控制系统所用的单片机不仅能产生PWM信号，而且能进行信号反馈，实现闭环速度、位置控制等其他功能。选用80C196MC为自动焊接控制系统的控制芯片，结合外围接口和调整电路，提高系统的计算能力和响应速度，从而实现焊接摆幅、摆频的准确控制。输出接口应用高速光耦以及互锁器进行脉宽调，电机的驱动采用H桥电路，进入单片机的电机开关量信号之前经过了耦合隔离、整形，减少了外界的干扰。控制系统单片机的输入信号有：由传感器采集后通过放大、处理后的信号，以及检测焊接电流的信号。输出信号有：启动、停止焊接系统电源的控制信号。在显示器上显示的信息：焊接电流、电压的控制信号。控制系统通过片内A/D转换器和片外采样接口电路这两部分来实现A/D转换功能。在外部接口电路中，模拟输入量受外部接口电路的影响很大，A/D转换器的特性也会受其影响。通过光电隔离器来减少外部干扰对单片机的影响，同时为减少采样误差而采用温度漂移调零电路。为了放大电流，并减少采样误差，电路采用电压跟随器作为输入模拟管脚的接口，电压跟 随器还具有高输入阻抗和低输出阻抗的特点。参见图5是本技术D/A转换电路图，由单片机输出的数字信号通过D/A转换成为模拟信号，模拟信号输送到D/A外部接口电路，经接口电路中各个环节，最终将控制信号输送到焊接电源，实现对焊接电源的控制。由于单片机输出的数字信号经D/A转换后信号较弱，先要进行放大，为了提高电路的负载能力，该接口电路采用电压跟随器，为了减少采样误差，采用隔离电路和温度漂移调零电路。本技术结构简单，操作灵活方便，焊接成本低，能实现管道全位置自动焊接，提高生产效率，降低工人的劳动强度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于单片机控制的焊接磁控装置，其特征在于：其包括控制系统、焊接电源、同步磁控装置、焊枪，所述控制系统包括80C196MC单片机，所述80C196MC单片机分别与外部程序存储器、外部数据存储器、复位电路、显示器连接，所述80C196MC单片机通过串行通讯接口连接PC机，所述80C196MC单片机通过PWM功率接口连接电机，所述电机与焊枪连接，所述电机通过光电脉冲输入接口与80C196MC单片机连接，所述80C196MC单片机发送起孤收弧信号通过单片机内的D/A转换器转换成模拟信号，所述D/A转换器通过74HC573扩展接口与放大电路连接，所述放大电路与隔离电路连接，所述隔离电路与电压跟随器连接，所述电压跟随器通过温度漂移调零电路与焊接电源连接，所述焊接电源与霍尔电流传感器、霍尔电压传感器连接，所述霍尔电流传感器、霍尔电压传感器通过同步磁控装置与隔离电路连接，所述同步磁控装置与激磁线圈连接，所述隔离电路通过温度漂移调零电路与电压跟随器连接，所述电压跟随器通过74HC245扩展接口与80C196MC单片机内的A/D转换器连接，所述焊接电源的电压及电流检测信号经所述A/D转换器转换成数字信号后传输给80C196MC单片机。...

【技术特征摘要】
1.一种基于单片机控制的焊接磁控装置，其特征在于：其包括控制系统、焊接电源、同步磁控装置、焊枪，所述控制系统包括80C196MC单片机，所述80C196MC单片机分别与外部程序存储器、外部数据存储器、复位电路、显示器连接，所述80C196MC单片机通过串行通讯接口连接PC机，所述80C196MC单片机通过PWM功率接口连接电机，所述电机与焊枪连接，所述电机通过光电脉冲输入接口与80C196MC单片机连接，所述80C196MC单片机发送起孤收弧信号通过单片机内的D/A转换器转换成模拟信号，所述D/A转换器通过74HC573扩展接口与放大电路连接，所述放大电路与隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文娟，
申请(专利权)人：唐山职业技术学院，
类型：新型
国别省市：河北;13