一种改善钢管内缝焊接质量的控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种改善钢管内缝焊接质量的控制系统，包括上位机、数字焊机控制器、小车伺服驱动器和焊臂伺服驱动器，所述数字焊机控制器、小车伺服驱动器和焊臂伺服驱动器均通过工业以太网与上位机连接，所述小车伺服驱动器和焊臂伺服驱动器均通过工业以太网与数字焊机控制器连接，所述数字焊机控制器还通过航空插头分别连接有数字焊机电源和送丝机，所述小车伺服驱动器还连接有第一伺服电机，所述焊臂伺服驱动器还连接有第二伺服电机。本实用新型维护方便，焊接时速度平稳，且可以对焊接时的电压电流进行精确控制，改善了焊接质量；使焊臂在焊接过程中能自动调节高度，减少了人工操作，重复定位精度高。本实用新型可广泛应用于控制系统。
【专利说明】一种改善钢管内缝焊接质量的控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种控制系统，尤其是一种改善钢管内缝焊接质量的控制系统。【背景技术】
[0002]焊接技术作为制造业的传统工艺与技术，在近几年的工业应用中的发展非常迅速。目前，钢管行业的内缝焊接装置主要由模拟焊机、三相异步电机驱动的运管小车及焊臂等组成。然而，传统的内缝焊接装置存在着以下不足:
[0003]a、模拟焊机的接线复杂，维护困难；
[0004]b、焊接时由普通三相异步电机驱动的运管小车的平稳度会直接影响到焊接的质量，且电流电压的控制精度低；
[0005]C、传统内缝焊接装置中焊臂的重复定位精度差，需要人工调节焊臂的高度而不能自动进行调节，降低了焊接工作效率。
[0006]综上所述，业界亟需一种维护简单、焊接质量高、焊臂重复定位精度高和焊接效率高的钢管内缝焊接控制系统。
实用新型内容
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是:提供一种维护简单、焊接质量高、焊臂重复定位精度高和焊接效率高的，能改善钢管内缝焊接质量的控制系统。
[0008]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种改善钢管内缝焊接质量的控制系统，包括上位机、数字焊机控制器、小车伺服驱动器和焊臂伺服驱动器，所述数字焊机控制器、小车伺服驱动器和焊臂伺服驱动器均通过工业以太网与上位机连接，所述小车伺服驱动器和焊臂伺服驱动器均通过工业以太网与数字焊机控制器连接，所述数字焊机控制器还通过航空插头分别连接有数字焊机电源和送丝机，所述小车伺服驱动器还连接有第一伺服电机，所述焊臂伺服驱动器还连接有第二伺服电机。
[0009]进一步，所述上位机包括工业平板电脑和可编程控制器，所述工业平板电脑通过工业以太网与可编程控制器进行连接，所述可编程控制器还通过工业以太网与数字焊机控制器连接。
[0010]进一步，还设置有用于调整焊臂高度的丝杆，所述丝杆由第二伺服电机驱动。
[0011]进一步，所述数字焊机控制器设置有起弧按钮、停弧按钮、电源按钮、送丝按钮、抽丝按钮和急停按钮。
[0012]本实用新型的有益效果是:包括数字焊机控制器，用数字焊机替代模拟焊机，接线简单，维护方便；包括上位机、小车伺服驱动器和第一伺服电机，运管小车由第一伺服电机驱动，焊接时速度平稳，且可以对焊接时的电压电流进行精确控制，改善了焊接质量；包括上位机、焊臂伺服驱动器和第二伺服电机，使焊臂在焊接过程中能自动调节高度，减少了人工操作，重复定位精度高。【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合说明书附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0014]图1为本实用新型一种改善钢管内缝焊接质量的控制系统的原理框图；
[0015]图2为钢管内缝焊接装置的结构示意图；
[0016]图3为数字焊机控制器的接线图。
[0017]附图标记:1、钢管；2、第一伺服电机；3、运管小车；4、焊臂；5、送丝机；6、丝杆；7、第二伺服电机；8、机座；9、跟踪轮；10、焊枪；KA25~KA30、数字焊机控制器各按钮的控制开关。【具体实施方式】
[0018]参照图1，一种改善钢管内缝焊接质量的控制系统，包括上位机、数字焊机控制器、小车伺服驱动器和焊臂伺服驱动器，所述数字焊机控制器、小车伺服驱动器和焊臂伺服驱动器均通过工业以太网与上位机连接，所述小车伺服驱动器和焊臂伺服驱动器均通过工业以太网与数字焊机控制器连接，所述数字焊机控制器还通过航空插头分别连接有数字焊机电源和送丝机，所述小车伺服驱动器还连接有第一伺服电机，所述焊臂伺服驱动器还连接有第二伺服电机。
[0019]其中，第一伺服电机，用于驱动运管小车，从而将钢管输送至指定位置。第二伺服电机，用于驱动焊臂，从而自动调节焊臂的高度。数字焊机控制器、数字焊机电源和送丝机均为数字焊机的组成部分。
[0020]参照图1，进一步作为优选的实施方式，所述上位机包括工业平板电脑和可编程控制器，所述工业平板电脑通过工业以太网与可编程控制器进行连接，所述可编程控制器还通过工业以太网与数字焊机控制器连接。
[0021]参照图2，进一步作为优选的实施方式，还设置有用于调整焊臂高度的丝杆6，所述丝杆6由第二伺服电机驱动。
[0022]参照图3，进一步作为优选的实施方式，所述数字焊机控制器设置有起弧按钮、停弧按钮、电源按钮、送丝按钮、抽丝按钮和急停按钮。
[0023]下面结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0024]参照图1和图2，本实用新型的第一实施例:
[0025]本实用新型的控制系统由于设备较为分散，故采用分布式IO 口，各子站(即位于不同工业现场的上位机)之间通过工业以太网连接，工业平板电脑与可编程控制器位于操作室，上位机实时监控及调节焊接时的电流、电压。其中，焊臂4的原点高度、运管小车2的速度等参数均根据实际需要而预先设定，且系统的运行情况集中在操作室进行显示。
[0026]焊接前，运管小车2把钢管I运送到指定的焊接位置，第二伺服电机7在可编程控制器的控制下，驱动焊臂4根据不同批次的管型，从原点高度自动升降至所需的高度，从而使焊缝跟踪轮9紧紧压在内焊缝上。跟踪轮9连接着压力传感器，焊接过程中，当压力传感器达到设定的压力值时，会产生信号经可编程控制器处理后，发送高速脉冲驱动第二伺服电机?快速响应，通过丝杆6调整整个焊臂4的高度，从而改变焊枪10的高度，以适应钢管I上下弯曲的情况，且焊臂4会随着压力的变化而不停地调整着高度。
[0027]当焊枪10的高度发生变化时，送丝机5的送丝速度也跟着发生变化，以确保焊接时电流、电压的稳定。在钢管I焊接完成后，第二伺服I电机在可编程控制器的控制下，驱动焊臂4快速抬起，回到原点高度，等待下一支钢管到来，同时运管小车2把焊接完成的钢管I运送到指定位置。
[0028]本实用新型采用第一伺服电机来驱动运管小车，从而在焊接时能够实现速度平稳。
[0029]整个控制系统能够快速响应，焊接电流，电压平稳，对于焊接质量的提高有较大的帮助。
[0030]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0031](I)包括数字焊机控制器，用数字焊机替代模拟焊机，接线简单，维护方便；
[0032](2)包括上位机、小车伺服驱动器和第一伺服电机，运管小车由第一伺服电机驱动，焊接时速度平稳，且可以对焊接时的电压电流进行精确控制，改善了焊接质量；
[0033](3)包括上位机、焊臂伺服驱动器和第二伺服电机，使焊臂在焊接过程中能自动调节高度，减少了人工操作，重复定位精度高。
[0034]以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【权利要求】
1.一种改善钢管内缝焊接质量的控制系统，其特征在于:包括上位机、数字焊机控制器、小车伺服驱动器和焊臂伺服驱动器，所述数字焊机控制器、小车伺服驱动器和焊臂伺服驱动器均通过工业以太网与上位机连接，所述小车伺服驱动器和焊臂伺服驱动器均通过工业以太网与数字焊机控制器连接，所述数字焊机控制器还通过航空插头分别连接有数字焊机电源和送丝机，所述小车伺服驱动器还连接有第一伺服电机，所述焊臂伺服驱动器还连接有第二伺服电机。
2.根据权利要求1所述的一种改善钢管内缝焊接质量的控制系统，其特征在于:所述上位机包括工业平板电脑和可编程控制器，所述工业平板电脑通过工业以太网与可编程控制器进行连接，所述可编程控制器还通过工业以太网与数字焊机控制器连接。
3.根据权利要求1所述的一种改善钢管内缝焊接质量的控制系统，其特征在于:还设置有用于调整焊臂高度的丝杆(6)，所述丝杆(6)由第二伺服电机驱动。
4.根据权利要求1所述的一种改善钢管内缝焊接质量的控制系统，其特征在于:所述数字焊机控制器设置有起弧按钮、停弧按钮、电源按钮、送丝按钮、抽丝按钮和急停按钮。
【文档编号】B23K9/32GK203751491SQ201320736751
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】梁华轩 申请人:番禺珠江钢管有限公司