一种焊枪位置调节系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及管道设备技术领域，特别涉及一种焊枪位置调节系统。
【背景技术】
[0002] 焊接过程的机械化和自动化，是近代焊接技术的一项重要发展，不仅标志着更高 的焊接生产效率和更好的焊接质量，而且还大大改善了生产劳动条件。电弧焊主要的焊接 动作是引燃电弧、送进焊条以维持一定的电弧长度、向前移动电弧和熄弧，如果这几个动作 都由机器来自动完成，则称为自动焊。自动焊技术已经发展几十年，随着科学技术的进步， 自动焊技术随逐步替代手工焊不断实现自动化、智能化。但是焊枪的姿态仍然需要人工手 动调整。人工手动调整焊枪姿态存在一定的滞后性，并且焊枪是否在焊缝的中心位置，仅靠 肉眼观察容易造成焊接偏离、焊接未熔合等缺陷，无法保证焊接合格率和焊接效率。
【发明内容】
[0003] 本发明实施例通过提供一种焊枪位置调节系统，解决了现有技术中无法准确判定 焊枪的位置、容易造成焊接偏离的技术问题，实现了对焊枪位置的自动判定和调节，保证了 焊接的合格率和焊接效率。
[0004] 本发明实施例提供了一种焊枪位置调节系统，包括：焊接小车、焊缝跟踪单元、主 控单元、控制单元及角度传感器。所述角度传感器设置在所述焊接小车的前侧，所述焊枪设 置在所述焊接小车上，所述焊枪左右摆动时，所述角度传感器产生旋转脉冲信号；所述角度 传感器与所述主控单元连接，所述角度传感器将所述旋转脉冲信号发送至所述主控单元。
[0005] 所述主控单元与所述焊缝跟踪单元连接，所述主控单元对所述旋转脉冲信号进行 正交解码后获知所述焊枪的摆动方向，并将所述焊枪的摆动方向信息发送至所述焊缝跟踪 单元。
[0006] 所述控制单元与所述焊缝跟踪单元连接，所述控制单元用于设置所述焊枪的摆动 时间、焊接电压的采集频率以及焊接电压的采集周期；其中，每一个所述焊接电压的采集周 期内所述控制单元发送一个中断信号给所述焊缝跟踪单元，所述焊缝跟踪单元每接收一次 所述中断信号则对所述焊接电压进行一次采集。
[0007] 所述焊缝跟踪单元内部设置有所述焊接电压与所述焊枪位置的对应关系函数，所 述焊缝跟踪单元用于根据所述函数、焊接电压及所述焊枪的运动方向确定所述焊枪偏离的 位置信息，并将所述焊枪偏离的位置信息传送至所述控制单元。
[0008] 所述控制单元与所述焊枪连接，所述控制单元根据所述焊枪偏离的位置信息控制 所述焊枪运动，对所述焊枪的位置进行调整。
[0009] 进一步地，所述主控单元包括：正交解码模块，用于获取所述角度传感器上传的所 述旋转脉冲信号，并将所述旋转脉冲信号进行正交解码形成数字计数值；计数器模块，用于 对所述数字计数值进行计数，当所述计数器递增时，产生第一指示信号；当所述计数器递减 时，产生第二指示信号；判断模块，用于从所述计数器模块获取第一指示信号或所述第二指 示信号，当获取所述第一指示信号时，判断电机正转、焊枪向左运动；当获取所述第二指示 信号时，判断电机反转、焊枪向右运动。
[0010] 进一步地，所述控制单元包括：参数设定模块，用于设置所述焊枪的摆动时间、焊 接电压的采集频率以及焊接电压的采集周期；定时器模块，用于从所述参数设定模块获取 所述焊接电压的采集周期，每一个所述焊接电压的采集周期发送一个中断信号给所述焊缝 跟踪单元；控制模块，用于控制所述焊枪运动，对所述焊枪的位置进行调整。
[0011] 进一步地，所述焊缝跟踪单元包括：采集模块，用于获得所述中断信号，并在获得 所述中断信号后采集所述焊接电压值；存储模块，用于存储从所述采集模块获取的焊接电 压，存储从所述主控单元获取的焊枪的运动方向信息；处理模块，用于从所述存储模块获取 所述焊接电压及所述焊枪的运动方向信息，根据所述焊接电压与所述焊枪位置的对应函数 关系、焊接电压及所述焊枪的运动方向确定所述焊枪偏离的位置信息；以及用于将所述焊 枪偏离的位置信息传送至所述控制模块，所述控制模块根据所述焊枪偏离的位置信息控制 所述焊枪运动，对所述焊枪的位置进行调整。
[0012] 进一步地，所述主控单元通过I/O接口与所述焊缝跟踪单元连接。
[0013] 进一步地，所述控制单元通过I/O接口与所述焊缝跟踪单元连接。
[0014] 本发明实施例提供的一种或多种技术方案，至少具备以下有益效果或优点：
[0015] 1、本发明实施例提供的焊枪位置调节系统，大幅提高了焊接过程的自动控制程 度，避免人为干预焊接过程。能够自动判定焊枪偏离的位置信息，根据焊枪偏离的位置信息 控制焊枪运动，对焊枪的位置进行调整，解决了现有技术中无法准确判定焊枪的位置、容易 造成焊接偏离的技术问题，实现了对焊枪位置的自动判定和调节，保证了焊接的合格率和 焊接效率。
[0016] 2、本发明实施例提供的焊枪位置调节系统，结构简单、成本较低，可广泛应用于工 况企业中。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明实施例提供的焊枪位置调节系统结构示意图；
[0018] 图2为本发明实施例提供的焊枪左右摆动运动轨迹与焊接电压对应关系图。
【具体实施方式】
[0019] 本发明实施例通过提供一种焊枪位置调节系统，解决了现有技术中无法准确判定 焊枪的位置、容易造成焊接偏离的技术问题，实现了对焊枪位置的自动判定和调节，保证了 焊接的合格率和焊接效率。
[0020] 参见图1，本发明实施例提供了一种焊枪位置调节系统，包括：焊接小车、焊缝跟 踪单元、主控单元、控制单元及角度传感器。
[0021] 角度传感器设置在焊接小车的前侧，焊枪设置在焊接小车上，焊枪左右摆动时，角 度传感器产生旋转脉冲信号。角度传感器与主控单元连接，角度传感器将旋转脉冲信号发 送至主控单元。主控单元通过I/O接口与焊缝跟踪单元连接，主控单元对旋转脉冲信号进 行正交解码后获知焊枪的摆动方向，并将焊枪的摆动方向信息发送至焊缝跟踪单元。控制 单元通过I/O接口与焊缝跟踪单元连接，控制单元用于设置焊枪的摆动时间、焊接电压的 采集频率以及焊接电压的采集周期。其中，每一个焊接电压的采集周期内控制单元发送一 个中断信号给焊缝跟踪单元，焊缝跟踪单元每接收一次中断信号则对焊接电压进行一次采 集。焊缝跟踪单元内部设置有焊接电压与焊枪位置的对应关系函数，焊缝跟踪单元用于根 据对应关系函数、焊接电压及焊枪的运动方向确定焊枪偏离的位置信息，并将焊枪偏离的 位置信息传送至控制单元。控制单元与焊枪连接，控制单元根据焊枪偏离的位置信息控制 焊枪运动，对焊枪的位置进行调整。
[0022] 其中，主控单元包括：正交解码模块、计数器模块及判断模块。正交解码模块用于 获取角度传感器上传的旋转脉冲信号，并将旋转脉冲信号进行正交解码形成数字计数值。 计数器模块用于对数字计数值进行计数，当计数器递增时，产生第一指示信号；当所述计数 器递减时，产生第二指示信号。判断模块用于从计数器模块获取第一指示信号或所述第二 指示信号，当获取第一指示信号时，判断电机正转、焊枪向左运动；当获取第二指示信号时， 判断电机反转、焊枪向右运动。
[0023] 控制单元包括：参数设定模块、定时器模块及控制模块。参数设定模块用于设置焊 枪的摆动时间、焊接电压的采集频率以及焊接电压的采集周期。定时器模块用于从参数设 定模块获取焊接电压的采集周期，每一个焊接电压的采集周期发送一个中断信号给焊缝跟 踪单元。控制模块用于控制焊枪运动，对焊枪的位置进行调整。
[0024] 焊缝跟踪单元包括：采集模块、存储模块及处理模块。采集模块用于在获得中断 信号后采集焊接电压值。存储模块用于存储从采集模块获取的焊接电压，存储从主控单元 获取的焊枪的运动方向信息。处理模块用于从存储模块获取焊接电压及焊枪的运动方向信 息，根据焊接电压与焊枪位置的对应函数关系、焊接电压及焊枪的运动方向确定焊枪偏离 的位置信息；以及用于将焊枪偏离的位置信息传送至控制模块，控制模块根据焊枪偏离的 位置信息控制焊枪运动，对焊枪的位置进行调整。
[0025] 下面结合具体的实施例对本发明提供的焊枪位置调节系统进行说明：
[0026] 在焊接过程中，焊枪以最大摆动幅度的一半等幅摆动，并设定焊枪向左向摆动为 电机正转，焊枪向右摆动为电机反转。焊枪左右摆动时，角度传感器产生旋转脉冲信号，角 度传感器将旋转脉冲信号发送至正交解码模块，正交解码模块获取角度传感器上传的旋转 脉冲信号，并将旋转脉冲信号进行正交解码形成数字计数值。计数器模块对数字计数值进 行计数，当计数器递增时，产生第一指示信号；当计数器递减时，产生第二指示信号。判断模 块从计数器模块获取第一指示信号或第二指