一种水下焊接远程控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种水下焊接远程控制系统，包括旋转电弧焊枪、焊枪XY轴方向运动装置、焊枪Z轴方向运动装置、XY轴运动电机、Z轴运动电机、变频器一、变频器二、电流检测单元、频率检测单元、高度检测单元、旋转半径检测单元、信号处理器、远程监控主机、水下焊接控制器、存储器、信号隔离器、带通滤波放大器以及分别与水下焊接控制器和远程监控主机相接的接口电路。本实用新型结构简单、安装方便、使用寿命长；工作时不需安装图像监视系统，通过对旋转电弧焊枪的多个参数进行实时检测，获得最佳工艺参数曲线，提高了控制精度和焊接质量，降低了投入成本，有效解决了现有水下焊接控制系统工作可靠性差、故障率高、实时检测困难等问题。
【专利说明】一种水下焊接远程控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水下焊接【技术领域】，尤其是涉及一种水下焊接远程控制系统。
【背景技术】
[0002]随着海洋工程向深海挺进，水下焊接作为水下工程结构安装和维修施工中不可缺少的重要工艺手段，越来越受到各海洋大国的重视。由于水下焊接环境的复杂性和危险性，以及人类生理条件的限制(饱和气体潜水的最大深度只有650m)，发展水下焊接自动化具有十分重要的意义。
[0003]由于焊接过程的特殊性，现有焊接远程控制系统大多通过安装图像监视系统来观察焊接熔池和焊缝成型情况，通过对焊接电弧形态进行摄像检测分析，以便更好的研究水下焊接电弧机理、控制焊接过程、优化焊接工艺参数，这必将增加投入成本、降低装置可靠性；而且现有摄像机大多在防水和抗压方面尚不能满足规定的要求，工作的可靠性差，故障率高，因而未能全面应用，给水下焊接实时检测带来了困难。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种水下焊接远程控制系统，其结构简单、安装方便、使用寿命长；工作时不需安装图像监视系统，通过对旋转电弧焊枪的多个参数进行实时检测，获得最佳工艺参数曲线，提高了控制精度和焊接质量，降低了投入成本。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种水下焊接远程控制系统，其特征在于:包括旋转电弧焊枪、焊枪XY轴方向运动装置、焊枪Z轴方向运动装置、驱动焊枪XY轴方向运动装置工作的XY轴运动电机、驱动焊枪Z轴方向运动装置工作的Z轴运动电机、对XY轴运动电机的转速进行控制的变频器一、对Z轴运动电机的转速进行控制的变频器二、对旋转电弧焊枪的焊接电流进行实时检测的电流检测单元、对旋转电弧焊枪的电弧旋转频率进行实时检测的频率检测单元、对旋转电弧焊枪的焊枪高度进行实时检测的高度检测单元、对旋转电弧焊枪的焊枪旋转半径进行实时检测的旋转半径检测单元、采集旋转电弧焊枪的实时工作参数并获得实时参数特性曲线的信号处理器、用于设定旋转电弧焊枪的焊接工艺参数曲线的远程监控主机、将所述实时参数特性曲线和焊接工艺参数曲线进行比较并根据比较结果实时调整旋转电弧焊枪的焊接位置的水下焊接控制器、用于存储所述实时参数特性曲线和焊接工艺参数曲线的存储器、将电流检测单元、频率检测单元、高度检测单元和旋转半径检测单元检测到的数据依次进行光电隔离和放大滤波处理的信号隔离器和带通滤波放大器，以及分别与水下焊接控制器和远程监控主机相接的接口电路；所述电流检测单元、频率检测单元、高度检测单元和旋转半径检测单元均分别与信号隔离器和旋转电弧焊枪相接，所述带通滤波放大器分别与信号隔离器和信号处理器相接，所述XY轴运动电机分别与焊枪XY轴方向运动装置和变频器一连接，所述Z轴运动电机分别与焊枪Z轴方向运动装置和变频器二连接，所述变频器一、变频器二、信号处理器和存储器均与水下焊接控制器相接。
[0006]上述一种水下焊接远程控制系统，其特征是:所述水下焊接控制器为可编程控制器 PLC。
[0007]上述一种水下焊接远程控制系统，其特征是:所述信号处理器为TMS320C55x DSP0
[0008]上述一种水下焊接远程控制系统，其特征是:所述存储器为EEPR0M。
[0009]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:结构简单、安装方便、使用寿命长；工作时不需安装图像监视系统，通过对旋转电弧焊枪的多个参数进行实时检测，获得最佳工艺参数曲线，提高了控制精度和焊接质量，降低了投入成本，有效解决了现有水下焊接控制系统工作可靠性差、故障率高、实时检测困难等问题。
[0010]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0011]【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的工作原理示意图。
[0013]附图标记说明:
[0014]1-旋转电弧焊枪；2_焊枪XY轴方向运动装置；3_焊枪Z轴方向运动装置；4-XY轴运动电机；5-Ζ轴运动电机；6_变频器一 ；7_变频器二 ；8_电流检测单元；9_频率检测单元；10_高度检测单元；11-旋转半径检测单元；12-信号处理器；13-远程监控主机；14_水下焊接控制器；15_存储器；16_信号隔离器；17_带通滤波放大器；18_接口电路。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，本实用新型包括旋转电弧焊枪1、焊枪XY轴方向运动装置2、焊枪Z轴方向运动装置3、驱动焊枪XY轴方向运动装置2工作的XY轴运动电机4、驱动焊枪Z轴方向运动装置3工作的Z轴运动电机5、对XY轴运动电机4的转速进行控制的变频器一 6、对Z轴运动电机5的转速进行控制的变频器二 7、对旋转电弧焊枪I的焊接电流进行实时检测的电流检测单元8、对旋转电弧焊枪I的电弧旋转频率进行实时检测的频率检测单元9、对旋转电弧焊枪I的焊枪高度进行实时检测的高度检测单元10、对旋转电弧焊枪I的焊枪旋转半径进行实时检测的旋转半径检测单元11、采集旋转电弧焊枪I的实时工作参数并获得实时参数特性曲线的信号处理器12、用于设定旋转电弧焊枪I的焊接工艺参数曲线的远程监控主机13、将所述实时参数特性曲线和焊接工艺参数曲线进行比较并根据比较结果实时调整旋转电弧焊枪I的焊接位置的水下焊接控制器14、用于存储所述实时参数特性曲线和焊接工艺参数曲线的存储器15、将电流检测单元8、频率检测单元9、高度检测单元10和旋转半径检测单元11检测到的数据依次进行光电隔离和放大滤波处理的信号隔离器16和带通滤波放大器17，以及分别与水下焊接控制器14和远程监控主机13相接的接口电路18 ;所述电流检测单元8、频率检测单元9、高度检测单元10和旋转半径检测单元11均分别与信号隔离器16和旋转电弧焊枪I相接，所述带通滤波放大器17分别与信号隔离器16和信号处理器12相接，所述XY轴运动电机4分别与焊枪XY轴方向运动装置2和变频器一 6连接，所述Z轴运动电机5分别与焊枪Z轴方向运动装置3和变频器二 7连接，所述变频器一 6、变频器二 7、信号处理器12和存储器15均与水下焊接控制器14相接。
[0016]本实施例中，所述水下焊接控制器14为可编程控制器PLC。
[0017]本实施例中，所述信号处理器12为TMS320C55x DSP0[0018]本实施例中，所述存储器15为EEPROM。
[0019]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种水下焊接远程控制系统，其特征在于:包括旋转电弧焊枪(I)、焊枪XY轴方向运动装置(2 )、焊枪Z轴方向运动装置(3 )、驱动焊枪XY轴方向运动装置(2 )工作的XY轴运动电机(4 )、驱动焊枪Z轴方向运动装置(3 )工作的Z轴运动电机(5 )、对XY轴运动电机(4 )的转速进行控制的变频器一(6 )、对Z轴运动电机(5 )的转速进行控制的变频器二 CO、对旋转电弧焊枪(I)的焊接电流进行实时检测的电流检测单元(8)、对旋转电弧焊枪(I)的电弧旋转频率进行实时检测的频率检测单元(9)、对旋转电弧焊枪(I)的焊枪高度进行实时检测的高度检测单元(10)、对旋转电弧焊枪(I)的焊枪旋转半径进行实时检测的旋转半径检测单元(11)、采集旋转电弧焊枪(I)的实时工作参数并获得实时参数特性曲线的信号处理器(12)、用于设定旋转电弧焊枪(I)的焊接工艺参数曲线的远程监控主机(13)、将所述实时参数特性曲线和焊接工艺参数曲线进行比较并根据比较结果实时调整旋转电弧焊枪(I)的焊接位置的水下焊接控制器(14)、用于存储所述实时参数特性曲线和焊接工艺参数曲线的存储器(15)、将电流检测单元(8)、频率检测单元(9)、高度检测单元(10)和旋转半径检测单元(11)检测到的数据依次进行光电隔离和放大滤波处理的信号隔离器(16)和带通滤波放大器(17)，以及分别与水下焊接控制器(14)和远程监控主机(13)相接的接口电路(18);所述电流检测单元(8 )、频率检测单元(9 )、高度检测单元(10 )和旋转半径检测单元(11)均分别与信号隔离器(16)和旋转电弧焊枪(I)相接，所述带通滤波放大器(17)分别与信号隔离器(16 )和信号处理器(12 )相接，所述XY轴运动电机(4 )分别与焊枪XY轴方向运动装置(2 )和变频器一(6 )连接，所述Z轴运动电机(5 )分别与焊枪Z轴方向运动装置(3 )和变频器二(7)连接，所述变频器一(6)、变频器二(7)、信号处理器(12)和存储器(15)均与水下焊接控制器(14)相接。
2.按照权利要求1所述的一种水下焊接远程控制系统，其特征在于:所述水下焊接控制器(14)为可编程控制器PLC。
3.按照权利要求1或2所述的一种水下焊接远程控制系统，其特征在于:所述信号处理器(12)为 TMS320C55x DSP0
4.按照权利要求1或2所述的一种水下焊接远程控制系统，其特征在于:所述存储器(15)为 EEPROM0
【文档编号】B23K9/095GK203599687SQ201320690254
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月3日 优先权日:2013年11月3日
【发明者】郝杰 申请人:西安扩力机电科技有限公司