用于管－板圆周焊的、分段设定参数的自适应弧焊设备制造技术

一种用于管－板圆周焊的、分段设定参数的自适应弧焊设备，包括焊枪和驱动该焊枪沿被焊工件管－板圆周焊缝转动的驱动机构，以及用于控制焊接电力供给和焊枪角位移速度的控制装置，控制装置包括焊接电源模块、中央处理单元ＣＰＵ、存储器、数字比较器、脉冲计数器、外部预设控制模块、焊接启动模块、控制焊接电流的Ｄ／Ａ模块Ｉ、控制焊接电压的Ｄ／Ａ模块ＩＩ和焊枪的角位移传感器。使用本实用新型专利技术自适应弧焊设备，可节省焊材、提高焊接效率、提高焊缝成型效果和提高焊接合格率等，极大地方便了广大用户，尤其适合厚壁管材同厚板的焊接。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

用于管-板圆周焊的、分段设定参数的自适应弧焊设备
本技术涉及气体火焰焊接，特别涉及圆周缝的气体保护焊，尤其涉及用于管-板圆周焊的、分段设定参数的自适应弧焊设备。
技术介绍
现有技术自动焊接设备包括一种用于管-板圆周焊的弧焊设备，常用于锅炉行 业。管-板圆周焊接时，圆周各弧段焊接所需的电流、电压和焊接速度等参数应该是不一样 的，这样才能保证该弧焊设备用于管-板圆周焊接时焊接效率高、成型效果好和焊接合格 率高；如平焊需要的电流和电压是最大的，焊接速度也应该是最快的；而仰焊需要的电流 和电压是最小的，焊接速度相应地是最慢的，立焊所需的电流、电压和焊接速度等参数介于 平焊和仰焊之间；这样才能保证焊接时熔池(铁水)不会往下流淌，因熔池具有重力，在圆 周各弧段焊接时，若该弧段的电流、电压和焊接速度等参数不合适，会造成熔池往下流淌。 而现有技术管_板圆周焊的弧焊设备在对管_板进行圆周各弧段焊接时，采用唯一的参数 进行自动焊接，设置该唯一参数时包括下面几种情况 1、该唯一参数若是采用仰焊时的参数设置，则焊接效率低、成型效果差和焊接合 格率低； 2、该唯一参数若是采用立焊时的参数设置，虽然焊接效率有所提高，但是焊接效 率仍然比较低，成型效果也不好和焊接合格率也不高；而且在仰焊时，熔池(铁水)会往下 流淌，使焊缝表面无法达到成形要求，会影响到焊接的质量； 3、该唯一参数若是采用平焊时的参数设置，则在仰焊和立焊时，熔池(铁水)会往 下流淌，也使焊缝表面无法达到成形要求，也会影响到焊接的质量。 因此，如何保证自动焊枪用于管-板圆周焊时圆周各弧段焊接所需的电流、电压 和焊接速度等参数合适，是本
的技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种用 于管_板圆周焊的、分段设定参数的自适应弧焊设备，使用该自适应弧焊设备，可节省焊 材、提高焊接效率、提高焊缝成型效果和提高焊接合格率等，极大地方便了广大用户，尤其 适合厚壁管材同厚板的焊接。 本技术解决所述技术问题采用的技术方案是 提出一种用于管_板圆周焊的、分段设定参数的自适应弧焊设备，适用于管_板 的圆周焊缝的焊接，包括焊枪和驱动该焊枪沿被焊工件管-板圆周焊缝转动的驱动机构， 以及用于控制焊接电力供给和焊枪角位移速度的控制装置，所述控制装置包括焊接电源模 块。 所述控制装置还包括中央处理单元CPU、存储器、数字比较器、脉冲计数器、外部预 设控制模块、焊接启动模块、控制焊接电流的D/A模块1、控制焊接电压的D/A模块II和焊枪的角位移传感器。所述焊枪的角位移传感器安装在所述驱动机构之驱动电机的端部，该 角位移传感器输出脉冲串中脉冲的个数正比于驱动电机输出轴转动的累计圈数。 将被焊工件管-板的圆周焊缝分为n弧段，n为自然数，并且20 >n> l，按各弧 段所处不同几何位置而有不同工艺要求，预先设定各弧段的焊接参数Wj二 {Ij，Uj， Pj}， j =1到n，式中Ij、Uj和13 j分别是所述圆周焊缝上第j弧段施焊工艺所要求的焊接电流、焊 接电压和该弧段焊缝弧长对应的焊枪转动的角位移量，也可将该角位移量换算为驱动机构 之驱动电机需要转动的圈数；借助所述外部预设控制模块将预先设定的n组焊接参数{W15 W2，. . . ，Wn}都贮存在所述存储器中，并对每一组参数分别赋予不同的地址，按给定的地址码 调用；启动所述弧焊设备时，所述中央处理单元CPU给出焊接启动信号，通过所述焊接启动 模块启动所述焊接电源模块馈送焊接电力给所述焊枪；所述中央处理单元CPU按所述给定 的地址码对贮存在所述存储器中的数据作选择性读取所述焊枪所处被焊工件管_板圆周 焊缝上想要开始焊接位置的焊接参数；所述中央处理单元CPU将该弧段的焊接电流参数， 经所述控制焊接电流的D/A模块I变换为模拟信号，发送至所述焊接电源模块；所述中央处 理单元CPU将该段的焊接电压参数，经所述控制焊接电压的D/A模块II变换为模拟信号， 发送至所述焊接电源模块；所述中央处理单元CPU从所述存储器读得的该弧段的角位移 量换算成所述驱动电机输出轴需要转动的累计圈数的计数值发送给所述数字比较器，或者 是，事先将该弧段的角位移量换算为所述驱动电机输出轴需要转动的累计圈数的计数值， 将该计数值直接贮存在所述存储器中，由所述中央处理单元CPU直接从所述存储器调出并 发送给所述数字比较器，即此时13 j代表的是所述圆周焊缝上第j弧段施焊工艺所要求的 焊缝弧长对应的焊枪转动的角位移量经换算为所述驱动电机输出轴需要转动的累计圈数 的计数值；所述焊枪沿所述管_板圆周焊缝依设定的施焊方向按该弧段的焊接电流和焊接 电压开始焊接，同时所述角位移传感器发送脉冲串至所述脉冲计数器，也就是间接在开始 计数所述焊枪的实际角位移量，所述脉冲计数器所得的计数与所述数字比较器的计数值比 较，至二者相等时，所述脉冲计数器清零，所述数字比较器将该信息反馈给所述中央处理单 元CPU，所述中央处理单元CPU取用下一弧段的焊接参数继续施焊；如此反复，直至完成全 部n弧段的焊接。 所述控制装置包括的中央处理单元CPU、存储器、数字比较器和脉冲计数器，实际 上是集成为一块芯片，包含在所述中央处理单元CPU内。 所述控制装置还包括工作模式显示驱动电路和显示屏，该显示屏可用液晶显示 屏；借助所述中央处理单元CPU按所述给定的地址码对贮存在所述存储器中的数据作选择 性读取各弧段的焊接参数Wj后，通过所述工作模式显示驱动电路可在所述显示屏上显示该 弧段的焊接参数Wj，这样焊工在焊接时就可随时观察所焊弧段的焊接参数，防止出错。 所述控制装置还包括各参数预设显示驱动电路；借助所述外部预设控制模块预先 设定的各弧段的焊接参数Wj后，通过所述各参数预设显示驱动电路可在所述显示屏上即时 显示正在预先设定的各弧段的焊接参数Wj，方便设定焊接参数的人员即时观察所预先设定 的数据，防止出错。 所述控制装置还包括控制焊枪角位移速度的D/A模块III和焊枪角位移速度的调 节模块；所述预先设定各弧段的焊接参数Wj还包括所述焊枪转动的角位移速度参数Vj，即 W,. = {1,.， U,.， 13 ,.， V,.};借助所述外部预设控制模块将预先设定各弧段的所述焊枪转动角位移速度参数Vj贮存在所述存储器中，在所述中央处理单元CPU发送所述管_板圆周焊缝某 一弧段的所述焊接电压和焊接电流参数的同时，也从所述存储器读取该弧段的所述焊枪转 动角位移速度参数Vj，经所述控制焊枪角位移速度的D/A模块III变换为模拟信号，发送至 所述焊枪角位移速度的调节模块，由该焊枪角位移速度的调节模块调节所述驱动机构之驱 动电机的供电电压或供电频率，使所述驱动电机降低或提高转速，从而配合所述焊枪以各 弧段所需的角位移速度施焊。 在施焊过程中，视需要可随时人为修正正在执行和即将执行的各焊接参数。 同现有技术相比较，本技术用于管-板圆周焊的、分段设定参数的自适应弧 焊设备的有益效果在于 1、本技术自适应弧焊设备，可以对被焊工件管-板的圆周焊缝实现分弧段焊接，各弧段焊接时采用各自的焊接电压、焊接电流和焊接速度等焊接参数，无论在管_板圆周焊缝时的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于管－板圆周焊的、分段设定参数的自适应弧焊设备，适用于管－板的圆周焊缝的焊接，包括焊枪和驱动该焊枪沿被焊工件管－板圆周焊缝转动的驱动机构，以及用于控制焊接电力供给和焊枪角位移速度的控制装置（１０），所述控制装置（１０）包括焊接电源模块（２５）；其特征在于：所述控制装置（１０）还包括中央处理单元ＣＰＵ（１１）、存储器（１２）、数字比较器（１３）、脉冲计数器（１４）、外部预设控制模块（１５）、焊接启动模块（１６）、控制焊接电流的Ｄ／Ａ模块Ⅰ（１７）、控制焊接电压的Ｄ／Ａ模块Ⅱ（１８）和焊枪的角位移传感器（１９）；所述角位移传感器（１９）安装在所述驱动机构之驱动电机（２２０）的端部，该角位移传感器（１９）输出脉冲串中脉冲的个数正比于所述驱动电机（２２０）输出轴转动的累计圈数；将被焊工件管－板的圆周焊缝分为ｎ弧段，ｎ为整数，并且２０≥ｎ≥２，按各弧段所处不同几何位置而有不同工艺要求，预先设定各弧段的焊接参数Ｗ↓［ｊ］＝｛Ｉ↓［ｊ］，Ｕ↓［ｊ］，β↓［ｊ］｝，ｊ＝１到ｎ，式中Ｉ↓［ｊ］、Ｕ↓［ｊ］和β↓［ｊ］分别是所述圆周焊缝上第ｊ弧段施焊工艺所要求的焊接电流、焊接电压和该弧段焊缝弧长对应的焊枪转动的角位移量；借助所述外部预设控制模块（１５）将预先设定的ｎ组焊接参数｛Ｗ↓［１］，Ｗ↓［２］，．．．，Ｗ↓［ｎ］｝都贮存在所述存储器（１２）中，并对每一组参数分别赋予不同的地址，按给定的地址码调用；启动所述弧焊设备时，所述中央处理单元ＣＰＵ（１１）给出焊接启动信号，通过所述焊接启动模块（１６）启动所述焊接电源模块（２５）馈送焊接电力给所述焊枪；所述中央处理单元ＣＰＵ（１１）按所述给定的地址码对贮存在所述存储器（１２）中的数据作选择性读取所述焊枪所处被焊工件管－板圆周焊缝上想要开始焊接位置的焊接参数；所述中央处理单元ＣＰＵ（１１）将该弧段的焊接电流参数，经所述控制焊接电流的Ｄ／Ａ模块Ⅰ（１７）变换为模拟信号，发送至所述焊接电源模块（２５）；所述中央处理单元ＣＰＵ（１１）将该段的焊接电压参数，经所述控制焊接电压的Ｄ／Ａ模块Ⅱ（１８）变换为模拟信号，发送至所述焊接电源模块（２５）；所述中央处理单元ＣＰＵ（１１）从所述存储器（１２）读得的该弧段的角位移量换算成所述驱动电机（２２０）输出轴需要转动的累计圈数的计数值发送给所述数字比较器（１３）；所述焊枪沿所述管－板圆周焊缝依设定的施焊方向按该弧段的焊接电流和焊接电压开始焊接，同时所...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱光，汪清华，
申请(专利权)人：深圳市瑞凌实业股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]