数字弧压调节器制造技术

本发明专利技术提供了一种数字弧压调节器，所述数字弧压调节器是ＰＬＣ调节闭环系统，包括电压传感器、ＰＬＣ和焊枪执行机构；其中：电压传感器采集焊枪工作端与工件表面的弧压，将反馈值输出到ＰＬＣ输入端；ＰＬＣ将电压传感器测得的反馈值与设定值进行比较，输出控制信号到焊枪执行机构；焊枪执行机构的活动端连接焊枪，通过控制信号，调节焊枪工作端与工件表面的距离。本发明专利技术可以大量运用在氩弧堆焊、等离子喷焊中，操作方便，灵敏性高，非常可靠，满足工艺要求；由于ＰＬＣ采用循环扫描方式，输入输出端口采用光电隔离，抗干扰能力非常强；ＰＬＣ编程方法符合电气技术人员，非常方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊接领域，具体是一种焊接时，焊枪与工件之间弧压的闭环调节器。
技术介绍
在自动焊接过程中，譬如氩弧焊、等离子喷焊，由于工件表面凸凹不平或搭接时， 造成弧压波动，影响焊缝宽度，为了控制焊缝质量，需控制电弧电压，传统方法使用模拟电 路或数字电路作弧压调节器，控制精度差，反应时间长，可靠性低。也有采用单片机作控制器，开发周期长，维护困难，在焊接的工作环境中，电磁干 扰非常大，经常造成飞车。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种焊接时，焊枪与工件之间弧压的闭环调节器。本专利技术所采用的技术方案是一种数字弧压调节器，所述数字弧压调节器是PLC调节闭环系统，包括电压传感 器、PLC和焊枪执行机构；其中电压传感器采集焊枪与工件之间的弧压，将反馈值输出到PLC输入端；PLC将反馈值与设定值进行比较，输出控制信号到焊枪执行机构；焊枪执行机构的活动端连接焊枪，通过控制信号，调节焊枪工作端与工件表面的距离。所述电压传感器的输出端连接有滤波器和A/D转换装置，滤波器将测得的弧压信 号转换成光滑的直流信号，A/D转换装置将模拟电压值转换为反馈数字量。 所述PLC采用PID运算规律，运算结果作绝对值处理，输出的控制信号是连续的脉 冲频率。所述焊枪执行机构包括依次连接的驱动器、步进电机、联轴器、滚珠丝杠及其滚珠 螺母和拖板，焊枪设置在拖板上，焊枪执行机构上设置有平行于滚珠丝杠的线性导轨，线性 导轨引导拖板直线运动。所述数字弧压调节器的工作开关设置在焊枪的工作电缆上，工作开关具有电流检 测端，当工作开关检测到焊枪的工作电缆内的电流时，工作开关闭合。所述工作开关中设置有磁环和干簧管，干簧管设置在磁环中、与焊接电缆垂直。所述数字弧压调节器还具有连接PLC的用户输入端，用于设定弧压的设定值和开关量。本专利技术所产生的有益效果是本专利技术的数字弧压调节器可以大量运用在氩弧堆焊、等离子喷焊中，操作方便，灵 敏性高，非常可靠，满足工艺要求。由于PLC采用循环扫描方式，输入输出端口采用光电隔 离，抗干扰能力非常强。PLC编程方法符合电气技术人员，非常方便。所以现在研制数字弧 压调节器控制弧压。附图说明图1是_女字弧压调节器的信号传递示意图2是_女字弧压调节器的闭环控制系统方框图3是_女字弧压调节器的电气原理图4是_女字弧压调节器执行机构的主视示意图5是_女字弧压调节器执行机构的侧视示意图6是_女字弧压调节器的工作开关的结构示意图。图中标号表示1-步进电机，2-联轴器，3-机架，4-滚珠丝杠，5-滚珠螺母，6-导轨，7-端盖，8-轴承，9-压盖，10-拖板，11-磁环，12-干簧管，13-绝缘套，14-导轨滑块，KA-电源开关，KB-焊 接电流检测开关，DC-电源。具体实施例方式如图1 图6所示本专利技术是一种数字弧压调节器，采用的是PLC调节闭环系统， 包括电压传感器、PLC和焊枪执行机构；其中电压传感器采集焊枪工作端与工件表面的弧压，将反馈值输出到PLC输入端；电 压传感器的输出端连接有滤波器和A/D转换装置，滤波器将测得的弧压信号转换成光滑 的直流信号，A/D转换装置将直流信号转换为反馈数字量。本实施例中，电压传感器采用 WBU332V01对弧压进行调理，输出的电压信号0 10V。电压传感器的工作电源为MVDC。 A/D转换装置采用台达DVP04AD-H2转换器，把电压信号0 IOV转换成数字量0 8000， 通过扩展模块连接口连接，把数字量传给PLC控制器。DVP04AD-H2的工作电源为MVDC。PLC将电压传感器测得的反馈值与设定值进行比较，输出控制信号到焊枪执行机 构，采用PID运算规律，运算结果作绝对值处理，输出的控制信号是连续的脉冲频率。本实 施例采用台达DVP-20EH00T2作控制器，对采集到的弧压和有关开关量进行运算，输出信号 给执行机构驱动器和开关量控制。台达DVP-20EH00T2利用PLC编程软件和PID控制指令、 PLSY指令，将设定值与反馈值运用PID运算规律，运算比较，运算结果E (t)作绝对值处理， 作PLSY的脉冲频率，PLSY的脉冲量设为K0，PLC控制器脉冲输出端子YO可以连续输出脉 冲。对E(t)进行正负判断，当E (t) >0，Yl置位，步进电机1正转；当E (t) <0，Yl复位， 步进电机1反转。数字弧压调节器的工作开关KB设置在焊枪的工作电缆上，工作开关KB具有电流 检测端，当工作开关KB检测到焊枪的工作电缆内的电流时，工作开关KB闭合。工作开关 KB由磁环11、干簧管12和绝缘套13组成，磁环11的材料为电工纯铁，把磁力线集中在磁 环11中，增强磁场强度。干簧管12为Φ5Χ50，干簧管12安装在磁环11中，使干簧管12 与焊接电缆垂直。当焊接电缆中有电流时，焊接电缆周围存在磁场，磁场强度与电流大小有 关。当有焊接电流时，焊接电缆穿过工作开关KB的电流检测端，工作开关KB闭合。本实施例中，上述三部分布置在数字弧压调节器的控制箱内，控制箱内部部件包 括依次连接的电源DC、PLC控制器、A/D转换器、电弧电压传感器、滤波器、继电器。用户输 入端的面板上设置有触摸屏，用于手动输入弧压设定值，并且显示弧压实际值。另外还设置有电源开关KA、弧压调节方式切换开关(手动/自动)、弧压设定开关(增加/减小)、焊枪 调整开关(向上/向下)。控制箱与焊枪执行机构的接口包括电源插座、电机插座、限位 开关插座、电弧电压信号及电流开关信号插座。焊枪执行机构的活动端连接焊枪，通过控制信号，调节焊枪工作端与工件表面的 距离。焊枪执行机构包括依次连接的驱动器、步进电机1、联轴器2、滚珠丝杠4及其滚珠螺 母5和拖板10。拖板10的左、右两端具有贯穿的通孔，通孔内固定安装有滚珠螺母5，该滚 珠螺母5与滚珠丝杠4配合连接，因此，滚珠丝杠4的旋转时，拖板10可以沿滚珠丝杠4滑 动。另外，为稳定该滑动连接的状态，在机架3上设置有线性导轨6，线性导轨6分别布置在 拖板10上、下两侧的机架3上，是两段平行于滚珠丝杠4、对称布置的纵向直线槽，槽的截面 形状为半圆形。同时，在拖板10的上、下表面上分别延伸出一段导轨滑块14，该导轨滑块 14对应线性导轨6，呈半圆柱体状、截面形状为半圆形，与线性导轨6配合安装。使得拖板 10在线性导轨6的引导和支撑下，沿滚珠丝杠4滑动。数字弧压调节器的工作方法如下打开控制器面板上的电源开关KA，拨动弧压设定开关设置弧压，触摸屏显示弧压 设定值。当方式开关置在手动方式时，按动向上或向下开关，焊枪向上或向下移动。当焊枪 位置调到要求位置时，将方式开关置在自动方式。当开始焊接时，引弧成功后，焊接回路中有电流通过，在焊接电缆周围形成磁场， 焊接电流检测开关吸合，弧压调节器开始工作。权利要求1.一种数字弧压调节器，其特征在于所述数字弧压调节器是PLC调节闭环系统，包括 电压传感器、PLC和焊枪执行机构；其中电压传感器采集焊枪与工件之间的弧压，将反馈值输出到PLC输入端；PLC将反馈值与设定值进行比较，输出控制信号到焊枪执行机构；焊枪执行机构的活动端连接焊枪，通过控制信号，调节焊枪工作端与工件表面的距离。2.根据权利要求1所述的数字弧压调节器，其特征在于所述电压传感器的输出端连 接有滤波器和A/D转换装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字弧压调节器，其特征在于：所述数字弧压调节器是ＰＬＣ调节闭环系统，包括电压传感器、ＰＬＣ和焊枪执行机构；其中：电压传感器采集焊枪与工件之间的弧压，将反馈值输出到ＰＬＣ输入端；ＰＬＣ将反馈值与设定值进行比较，输出控制信号到焊枪执行机构；焊枪执行机构的活动端连接焊枪，通过控制信号，调节焊枪工作端与工件表面的距离。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱述林，郑谦，梁君，贾斌刚，陈明东，宋冬梅，
申请(专利权)人：东方电气集团东方汽轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：51[]