焊枪控制方法及其控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种焊枪控制方法及其控制系统，焊枪通过滑架控制进行跟踪焊接，控制方法包括步骤：控制滑架将焊枪调整至初始位置；开启电源，采集并记录所述焊枪位于所述初始位置时所产生电弧的初始电压V2；设定波动电压V4；启动焊接，根据所述焊枪在工作中的实时高度跟踪采集所述焊枪所产生的电弧的实时电压V0；计算所述实时电压V0与初始电压V2的压差Vx；判断所述压差Vx小于所述波动电压V4时，控制所述焊枪继续工作；判断所述压差Vx大于或等于所述波动电压V4时，控制所述焊枪停止工作。该控制方法大大降低焊接过程中因工件烧穿造成的认为干预的程度，提高了焊接自动化程度，提升了工作效率，避免了产生焊枪下坠的危险，省了生产成本，更为经济高效。

Control Method and Control System of Welding Torch

The invention provides a welding torch control method and its control system. The welding torch is tracked and welded by sliding frame control. The control method includes steps: controlling sliding frame to adjust the welding torch to the initial position; turning on power source, collecting and recording the initial voltage V2 of the arc generated when the welding torch is located at the initial position; setting the fluctuating voltage V4; starting welding according to the welding torch working. Real-time height tracking is used to collect the real-time voltage V0 of the arc generated by the welding torch, calculate the pressure difference Vx between the real-time voltage V0 and the initial voltage V2, control the welding torch to continue working when the pressure difference Vx is less than the fluctuating voltage V4, and control the welding torch to stop working when the pressure difference Vx is greater than or equal to the fluctuating voltage V4. This control method greatly reduces the degree of thought interference caused by workpiece burnout in welding process, improves the degree of welding automation, improves work efficiency, avoids the danger of welding torch falling, saves production cost, and is more economical and efficient.

【技术实现步骤摘要】
焊枪控制方法及其控制系统
本专利技术属于工业自动化领域，尤其涉及一种焊枪控制方法。
技术介绍
在自动化焊接工作中，尤其是在进行环缝焊接时，由于被焊工件有可能存在如组队精度不高、加工精度不高等问题，可能导致在焊接过程中焊枪在高低方向的行走轨迹不能与所焊工件完全拟合，进而容易发生焊枪下坠的情况，轻则导致工件焊缝成型不美观，重则会导致产品报废、撞坏焊枪等严重浪费成本的情况。在现有技术中，在进行自动化焊接之前，焊接操作工均需要对所焊工件进行人工检查，当发现工件间隙过大时，需要对其进行手工点焊；并且，在自动化焊接过程当中，如果遇到设备故障或工艺参数不合适可能会导致工件被焊穿时，往往需要焊接操作工通过肉眼及时关注焊枪与工件在高低方向上发生的变化，及时调整弧长滑架并通过紧急停止设备运行或及时关闭自动跟踪功能，以防止因工件间隙过大或被烧穿从而导致焊枪下坠，费时费力，且对焊接操作工要求高，不利于自动化工业生产工作。
技术实现思路
为解决上述问题之一，本专利技术提供了一种焊枪控制方法，所述焊枪通过滑架控制进行跟踪焊接，其特征在于，所述控制方法包括步骤：控制滑架将焊枪调整至初始位置；开启电源，采集并记录所述焊枪位于所述初始位置时所产生电弧的初始电压V2；设定波动电压V4；启动焊接，根据所述焊枪在工作中的实时高度跟踪采集所述焊枪所产生的电弧的实时电压V0；计算所述实时电压V0与初始电压V2的压差Vx；判断所述压差Vx小于所述波动电压V4时，控制所述焊枪继续工作；判断所述压差Vx大于或等于所述波动电压V4时，控制所述焊枪停止工作。作为本专利技术的进一步改进，所述实时电压V0的电压值随所述滑架的升高而增大。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤“判断所述压差Vx小于所述波动电压V4时，控制所述焊枪继续工作”具体包括：判断所述实时电压V0小于初始电压V2时，控制所述滑架上升；判断所述实时电压V0大于初始电压V2时，控制所述滑架下降；判断所述实时电压V0等于初始电压V2时，控制所述滑架保持当前高度。作为本专利技术的进一步改进，所述焊枪控制方法还包括步骤：设定跟踪下限电压V1和跟踪上限电压V3，所述初始电压V2大于或等于所述跟踪下限电压V1且小于或等于所述跟踪上限电压V3。作为本专利技术的进一步改进，所述焊枪控制方法还包括步骤：判断所述实时电压V0大于或等于跟踪上限电压V3时，发出第一报警信号；判断所述实时电压V0小于或等于跟踪下限电压V1时，发出第二报警信号。作为本专利技术的进一步改进，所述跟踪上限电压V3小于所述初始电压V2与波动电压V4之和。本专利技术还提出了一种焊接控制系统，采用上中任一所述的焊枪控制方法控制，其特征在于，所述焊接控制系统包括：定位模块，用于控制滑架以调整焊枪的位置；采样模块，用于采集所述焊枪位于所述初始位置时所产生电弧的初始电压V2和所述焊枪在工作中所产生的电弧的实时电压V0；设定模块，用于设定波动电压V4；运算模块，用于计算所述实时电压V0与初始电压V2的压差Vx；比较模块，用于比较所述压差Vx和波动电压V4的大小，并将比较结果反馈至所述定位模块。作为本专利技术的进一步改进，所述设定模块还用于：设定跟踪下限电压V1和跟踪上限电压V3，所述初始电压V2大于或等于所述跟踪下限电压V1且小于或等于所述跟踪上限电压V3。作为本专利技术的进一步改进，所述比较模块还用于：比较所述实时电压V0和跟踪上限电压V3的大小；比较所述实时电压V0和跟踪下限电压V1的大小。作为本专利技术的进一步改进，所述焊接控制系统还包括：报警模块，当所述比较模块判断所述实时电压V0大于或等于跟踪上限电压V3时，发出第一报警信号；判断所述实时电压V0小于或等于跟踪下限电压V1时，发出第二报警信号。与现有技术相比，使用本专利技术提出的焊枪控制方法对焊缝进行焊接，可大大降低焊接过程中因工件烧穿造成的认为干预的程度，减轻了对操作人员的要求以及劳动强度，明显提高了焊接自动化程度，也提升了工作效率，同时也避免了产生焊枪下坠的危险，保证了生产顺利，节省了生产成本，更为经济高效。附图说明图1是本专利技术一实施例中的焊枪控制方法流程图；图2是本专利技术一实施例中焊枪控制的时序图；图3是本专利技术一实施例中的焊接控制系统的连接图。具体实施例为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术提出了一种焊枪控制方法，在本专利技术中，焊枪通过滑架来控制进行跟踪焊接，具体的，滑架可带动焊枪在与焊缝垂直的竖直方向进行移动，一般由步进电机驱动，通过控制电弧的长度以实现焊接。参照图1所示的流程图，本专利技术一实施例中提出的焊枪控制方法具体步骤为：S1、进行焊接前的准备工作，控制滑架将焊枪调整至初始位置；具体的，本实施例中的初始位置指焊枪与焊缝之间最合理的起弧高度。S2、开启电源启动焊接，此时焊枪产生电弧，采集并记录下该电弧的初始电压V2。S3、预设波动电压V4，具体的，在本实施例中，采用可编程控制器(PLC)作为控制系统，操作人员可根据被焊工件的具体焊缝工况通过输入装置(如触摸控制面板)将合适的波动电压V4输入并保存至PLC系统内。S4、启动焊接工作，打开控制系统内的弧长跟踪功能，根据焊枪在工作中的实时高度跟踪采集焊枪所产生的电弧的实时电压V0。S5、计算实时电压V0与初始电压V2之间的压差Vx。S6、将实时计算得出的压差Vx与波动电压V4进行比较：判断压差Vx小于波动电压V4时，控制焊枪继续工作；判断压差Vx大于或等于波动电压V4时，控制焊枪停止工作。在本实施例中，实时电压V0的电压值随着滑架的升高而增大，故当判断压差Vx大于或等于波动电压V4时，说明此时焊枪的高度已经处于危险的位置，再继续对焊枪进行控制有可能会发生焊枪下坠甚至是损坏工件的情况，所以本专利技术通过检测到这一情况时控制焊枪停止工作，等待压差Vx小于波动电压V4时，再控制焊枪继续工作，有效防止了焊枪出现下坠的情况，极大程度的提升了控制系统的稳定性和可靠性。由于电弧的电压在初始电压V2时，焊枪的高度与当前被焊工件最为合适，故为了将焊枪高度尽量保持在初始位置，提升焊枪控制的稳定性，当焊枪继续工作时，参照图2的时序图，本专利技术的控制方法还包括：判断实时电压V0小于初始电压V2时，控制滑架上升；判断实时电压V0大于初始电压V2时，控制滑架下降；判断实时电压V0等于初始电压V2时，控制滑架保持当前高度。同时，本专利技术的控制方法还包括：设定跟踪下限电压V1和跟踪上限电压V3，初始电压V2大于或等于跟踪下限电压V1且小于或等于跟踪上限电压V3；判断实时电压V0大于或等于跟踪上限电压V3时，发出第一报警信号；判断实时电压V0小于或等于跟踪下限电压V1时，发出第二报警信号。对于标准情况而言，在焊接工作中，焊枪在工作时产生的电弧的实时电压V0在跟踪下限电压V1和跟踪上限电压V3之间波动是可以接受的，且本实施例中的跟踪上限电压V3小于初始电压V2与波动电压V4之和；虽然当实时电压V0高于初始电压V2与波动电压V4之和时，才停止对焊枪的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊枪控制方法，所述焊枪通过滑架控制进行跟踪焊接，其特征在于，所述控制方法包括：控制滑架将焊枪调整至初始位置；开启电源，采集并记录所述焊枪位于所述初始位置时所产生电弧的初始电压V2；设定波动电压V4；启动焊接，根据所述焊枪在工作中的实时高度跟踪采集所述焊枪所产生的电弧的实时电压V0；计算所述实时电压V0与初始电压V2的压差Vx；判断所述压差Vx小于所述波动电压V4时，控制所述焊枪继续工作；判断所述压差Vx大于或等于所述波动电压V4时，控制所述焊枪停止工作。

【技术特征摘要】
1.一种焊枪控制方法，所述焊枪通过滑架控制进行跟踪焊接，其特征在于，所述控制方法包括：控制滑架将焊枪调整至初始位置；开启电源，采集并记录所述焊枪位于所述初始位置时所产生电弧的初始电压V2；设定波动电压V4；启动焊接，根据所述焊枪在工作中的实时高度跟踪采集所述焊枪所产生的电弧的实时电压V0；计算所述实时电压V0与初始电压V2的压差Vx；判断所述压差Vx小于所述波动电压V4时，控制所述焊枪继续工作；判断所述压差Vx大于或等于所述波动电压V4时，控制所述焊枪停止工作。2.根据权利要求1所述的焊枪控制方法，其特征在于，所述实时电压V0的电压值随所述滑架的升高而增大。3.根据权利要求2所述的焊枪控制方法，其特征在于，所述步骤“判断所述压差Vx小于所述波动电压V4时，控制所述焊枪继续工作”具体包括：判断所述实时电压V0小于初始电压V2时，控制所述滑架上升；判断所述实时电压V0大于初始电压V2时，控制所述滑架下降；判断所述实时电压V0等于初始电压V2时，控制所述滑架保持当前高度。4.根据权利要求1所述的焊枪控制方法，其特征在于，所述焊枪控制方法还包括步骤：设定跟踪下限电压V1和跟踪上限电压V3，所述初始电压V2大于或等于所述跟踪下限电压V1且小于或等于所述跟踪上限电压V3。5.根据权利要求4所述的焊枪控制方法，其特征在于，所述焊枪控制方法还包括步骤：判断所述实时电压V0大于或等于跟踪上限电压V3时，发出第...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晶晶，
申请(专利权)人：昆山华恒焊接股份有限公司，昆山华恒工程技术中心有限公司，昆山华恒机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32