一种自动调整焊枪高度及左右位置的焊缝跟踪系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种自动调整焊枪高度及左右位置的焊缝跟踪系统，其包括焊机、与焊机连接的焊枪、以及焊枪位置调整装置；所述焊机包括焊机电路主板模块、焊机控制系统模块、所述焊机控制系统模块具有电弧弧长计算模块，所述焊机电路主板模块与所述电弧弧长计算模块之间分别连接有电流取样模块与电压取样模块，所述电流取样模块的输入端以及电压取样模块的输入端还与所述焊枪的输入端连接；所述焊枪位置调整装置具有位置调整执行机构，所述焊枪设置于该位置调整执行机构上，所述焊机控制系统模块通过以电机控制模块与所述位置调整执行机构连接。本实用新型中的焊缝跟踪系统具有结构简单、响应速度快、焊缝跟踪的精确度高等优点。
【专利说明】
一种自动调整焊枪高度及左右位置的焊缝跟踪系统
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及焊接自动控制技术领域，具体涉及一种自动调整焊枪高度及左右位置的焊缝跟踪系统。
【背景技术】
[0002]目前，现有的具有焊缝跟踪系统的焊机中，其通常需要额外设置电弧传感器来实时获取焊枪中的电弧信号，从该电弧信号中来提取出焊炬与焊缝中心的相关信息，以实现焊缝的自动跟踪。由于电弧传感器获取的相关信息是传输至焊枪位置调整装置中进行相应的处理后再通过焊枪位置调整装置调整焊炬与焊缝中心位置的距离，其与焊机在实时焊接中的相关焊接数据不同步，从而导致焊枪位置调整装置的反应较慢，焊缝跟踪的效果较差，且焊缝跟踪的精确度不高，使得焊接的速度和焊接的质量都难以令人满意。
【实用新型内容】
[0003]为克服现有技术的不足及存在的问题，本实用新型提供一种自动调整焊枪高度及左右位置的焊缝跟踪系统，该焊缝跟踪系统具有结构简单、响应速度快、焊缝跟踪的精确度尚等优点。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种自动调整焊枪高度及左右位置的焊缝跟踪系统，包括焊机、与焊机连接的焊枪、以及焊枪位置调整装置，所述焊枪设置于焊枪位置调整装置上，其中:
[0005]所述焊机包括焊机电路主板模块、焊机控制系统模块、所述焊机控制系统模块具有电弧弧长计算模块，所述焊机电路主板模块与所述电弧弧长计算模块之间分别连接有电流取样模块与电压取样模块，所述电流取样模块的输入端以及电压取样模块的输入端还与所述焊枪的输入端连接；
[0006]所述焊枪位置调整装置具有位置调整执行机构，所述焊枪设置于该位置调整执行机构上，所述焊机控制系统模块通过以电机控制模块与所述位置调整执行机构连接。
[0007]优选地，所述位置调整执行机构包括高度调整执行机构与左右位置调整执行机构;所述电机控制模块为直线电机控制模块或步进电机控制模块。
[0008]进一步地，所述焊机控制系统模块还连接有人机交互模块;所述焊机控制系统模块还具有用于与外部设备通信的同步通信接口模块。
[0009]优选地，所述焊机电路主板模块包括依次连接的电源输入模块、直流恒压模块、斩波控制模块、恒流反馈模块、电弧调整模块，所述电流取样模块的输入端以及电压取样模块的输入端与所述直流恒压模块的输出端连接。
[0010]较佳地，所述电流取样模块为电流传感器;所述电压取样模块为电压传感器。
[0011]本实用新型提供的焊缝跟踪系统，其无需额外设置独立的电弧传感器，而是直接利用焊机在焊接过程中焊枪的电弧电流、电压的参数来获得电弧长度，并根据该电弧长度参数调整焊炬与焊缝中心位置的距离，可实时对焊枪的高度以及焊枪与焊缝的左右位置进tx实时调整，具有响应速度快、焊缝跟踪的精确度尚等优点，从而可有效提尚焊机的焊接速度和焊接质量。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型实施例所述焊缝跟踪系统的电路结构示意图；
[0013]图2是本实用新型优选的焊缝跟踪系统的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]为了便于本领域技术人员的理解，以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0015]如附图1所示，一种自动调整焊枪高度及左右位置的焊缝跟踪系统，包括焊机、与焊机连接的焊枪、以及焊枪位置调整装置，所述焊枪设置于焊枪位置调整装置上，其中:所述焊机包括焊机电路主板模块、焊机控制系统模块、所述焊机控制系统模块具有电弧弧长计算模块，所述焊机电路主板模块与所述电弧弧长计算模块之间分别连接有电流取样模块与电压取样模块，所述电流取样模块的输入端以及电压取样模块的输入端还与所述焊枪的输入端连接;所述焊枪位置调整装置具有位置调整执行机构，所述焊枪设置于该位置调整执行机构上，所述焊机控制系统模块通过以电机控制模块与所述位置调整执行机构连接；其中，所述位置调整执行机构优选包括高度调整执行机构与左右位置调整执行机构。
[0016]作为优选的实施例，所述焊机电路主板模块包括依次连接的电源输入模块、直流恒压模块、斩波控制模块、恒流反馈模块、电弧调整模块，所述电流取样模块的输入端以及电压取样模块的输入端与所述直流恒压模块的输出端连接，如附图2所示。本实施例中，所述电流取样模块优选为电流传感器，所述电压取样模块优选为电压传感器;所述电机控制模块优选为直线电机控制模块或步进电机控制模块。
[0017]本实施例中，所述焊机控制系统模块还连接有人机交互模块，该人机交互模块用于供用户设置焊接参数和查看焊接过程中的实时焊接参数;所述焊机控制系统模块还具有用于与外部设备通信的同步通信接口模块，通过该同步通信接口模块，可使焊机方便与其他外部设备进行数据交互，实现焊机对其他外部设备的控制，或者其他外部设备对焊机进行控制。
[0018]所述的电源输入模块、直流恒压模块、斩波控制模块、恒流反馈模块、电弧调整模块、人机交互模块、同步通信接口模块等均可通过现有技术实现，在此不再对其进行详述。
[0019]以下简要说明本实施例中的焊缝跟踪系统的工作原理或工作过程:
[0020]焊机焊接过程中，焊枪中的钨极与母材(焊接工件)之间的距离或高度也称为弧长，而弧长与焊接电流、电压存在着相应的规律，因此根据焊接电流与焊接电压可计算出对应的弧长。现有的不少焊缝跟踪系统就是通过电弧传感器获取焊接过程中的焊接电流、电压等参数来获得弧长信息来实现焊缝跟踪的。因此，所述的电弧弧长计算模块可通过现有技术来实现，本实施例中的电弧弧长计算模块为采用现有技术实现的功能模块，在此不再对其进行详述。本实施例中的焊缝跟踪系统，其通过焊机自身的电流传感器和电压传感器来获取焊接过程中的焊接电流与电压，并利用焊机控制系统中的电弧弧长计算模块计算出此时的电弧弧长，焊机控制系统根据该电弧弧长信息输出相应的控制信息至所述电机控制模块，电机控制模块据此控制所述位置调整执行机构，从而实现对焊枪位置的调整。
[0021]在对工件的焊缝进行焊接的过程中，本实施例中的位置调整执行机构会进行上下或左右方向的微摆动，在寻找到第一个焊缝位置后，按照最大的电弧弧长来进行前进，焊接过程中根据焊接电流、电压的变化而动态调整焊枪的高度及左右位置，从而实现焊接过程中的焊缝自动跟踪。由于电弧弧长信息通过焊机自身的传感器(电流、电压传感器)来实时获取焊接参数(焊接电流、电压)，使得传感器数据与焊接数据同步，在计算电弧弧长时速度快且准确;并且在焊机获取电弧弧长信息后通过直接焊机输出相应的指令来控制所述焊枪位置调整装置，因此焊接过程中动态调整焊枪位置时响应速度快、焊缝跟踪的精确度高，从而可大大提高焊机的焊接速度和焊接质量。
[0022]与现有技术相比，本实用新型提供的自动调整焊枪高度及左右位置的焊缝跟踪系统具有以下优点:(I)无需额外设置独立的电弧传感器，而是采用焊机自身的电流/电压传感器来获取焊接参数来计算电弧弧长，获取数据实时且更加准确；(2)直接通过焊机来控制焊枪位置调整装置，无需通过通讯接口的方式与外部设备进行通信，再由外部设备来控制焊枪位置调整装置，其响应速度更快，结构也更加简单，成本也更低；(3)焊缝跟踪的速度更快且精确度更高，使得焊机的焊接速度和焊接质量大大提高。
[0023]上述实施例为本实用新型的较佳的实现方式，并非是对本实用新型的限定，在不脱离本实用新型的发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种自动调整焊枪高度及左右位置的焊缝跟踪系统，包括焊机、与焊机连接的焊枪、以及焊枪位置调整装置，所述焊枪设置于焊枪位置调整装置上，其特征在于: 所述焊机包括焊机电路主板模块、焊机控制系统模块、所述焊机控制系统模块具有电弧弧长计算模块，所述焊机电路主板模块与所述电弧弧长计算模块之间分别连接有电流取样模块与电压取样模块，所述电流取样模块的输入端以及电压取样模块的输入端还与所述焊枪的输入端连接； 所述焊枪位置调整装置具有位置调整执行机构，所述焊枪设置于该位置调整执行机构上，所述焊机控制系统模块通过以电机控制模块与所述位置调整执行机构连接。2.根据权利要求1所述的焊缝跟踪系统，其特征在于:所述位置调整执行机构包括高度调整执行机构与左右位置调整执行机构。3.根据权利要求2所述的焊缝跟踪系统，其特征在于:所述电机控制模块为直线电机控制模块或步进电机控制模块。4.根据权利要求3所述的焊缝跟踪系统，其特征在于:所述焊机控制系统模块还连接有人机交互模块。5.根据权利要求4所述的焊缝跟踪系统，其特征在于:所述焊机控制系统模块还具有用于与外部设备通信的同步通信接口模块。6.根据权利要求1?5中任意一项所述的焊缝跟踪系统，其特征在于:所述焊机电路主板模块包括依次连接的电源输入模块、直流恒压模块、斩波控制模块、恒流反馈模块、电弧调整模块，所述电流取样模块的输入端以及电压取样模块的输入端与所述直流恒压模块的输出端连接。7.根据权利要求6所述的焊缝跟踪系统，其特征在于:所述电流取样模块为电流传感器。8.根据权利要求6所述的焊缝跟踪系统，其特征在于:所述电压取样模块为电压传感器。
【文档编号】B23K9/127GK205660280SQ201620563502
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月13日
【发明人】刘文斌
【申请人】刘文斌