一种埋弧自动焊机控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种埋弧自动焊机控制系统，包括操作盒、PLC、焊接电源、送丝直流调速器、送丝电机、送丝小车、步进电机和步进驱动器；操作盒通过RS485串行接口与PLC相连；PLC内设有CPU控制器；PLC包括A/D、D/A、I/O三种接口；焊接电源通过A/D接口与操作盒连接，PLC控制器通过A/D接口采集焊接电源的电流电压信号以便及时通过控制焊接电源进行调节焊接强度；送丝直流调速器一端通过D/A接口与PLC控制相连，另一端与送丝电机相连，PLC通过D/A接口发送信号调节送丝直流调速器从而控制送丝电机的速度，以此达到焊丝的送丝速率；送丝电机安装于送丝小车上；步进电机安装于送丝小车上，步进电机与步进驱动器相连并通过I/O接口与PLC进行通讯连接。
【专利说明】一种埋弧自动焊机控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种焊接系统，具体为一种埋弧自动焊机控制系统。
【背景技术】
[0002]埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的一种方法，它是利用焊丝与焊件之间在焊机层下燃烧的电弧产生热量，熔化焊丝、焊剂和母材金属而形成焊缝，连接被焊工件。在埋弧焊中，颗粒状焊剂对电弧和焊接区起保护和合金化作用，焊丝是填充金属。埋弧焊分为自动埋弧焊和半自动埋弧焊两种。自动埋弧焊的焊丝送进和电弧移动均由专门的电动机自动完成；而半自动埋弧焊的焊丝送进由机械完成，电弧的移动由人工手动完成。
[0003]电力电子技术的高速发展，促进了器件、电路及其控制技术向着集成化、高频化、全控化、电路弱电化、控制技术数字化及功能化的方向发展。埋弧焊也得到快速发展。在工艺方面，为适应一些特定的焊接要求(如工字钢、螺纹钢管的焊接及立焊、横焊等)，派生出双丝和多丝埋弧焊、窄间隙埋弧焊、带极电极埋弧焊、添加粉末埋弧焊，及在焊接过程中添加磁性焊剂等焊接方法；在焊接设备方面，传统的埋弧焊电源多位磁饱和放大器或双反星主电路，可控硅整流焊接电源尚未成为主流产品，可控硅焊接电源因其线路简单、工作可靠、维修方便等优点，得到越来越广泛的应用。埋弧焊过程控制方面，在国外埋弧焊过程控制已经实现微机控制、模糊控制、专家系统等，并用人工神经网络进行理论分析，为埋弧焊过程的智能化开辟了广阔的前景。基于此，现将PLC技术与焊接技术相结合，研究了一种埋弧自动焊机控制系统。
实用新型内容
[0004]针对上述问题，本实用新型提供了一种埋弧自动焊机控制系统，可克服焊接过程多参数目标难以协调的缺点，容易实现系统的自动化，具有较大的经济效益，在焊接过程中发挥了越来越大的作用。
[0005]为了解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为:一种埋弧自动焊机控制系统，其特征在于，包括操作盒、PLC、焊接电源、送丝直流调速器、送丝电机、送丝小车、步进电机和步进驱动器；所述操作盒通过RS485串行接口与PLC相连；所述PLC内设有CPU控制器；所述PLC包括A/D、D/A、I/O三种接口 ；所述焊接电源通过A/D接口与操作盒连接，PLC控制器通过A/D接口采集焊接电源的电流电压信号以便及时通过控制焊接电源进行调节焊接强度；所述送丝直流调速器一端通过D/A接口与PLC控制相连，另一端与送丝电机相连，PLC通过D/A接口发送信号调节送丝直流调速器从而控制送丝电机的速度，以此达到焊丝的送丝速率；所述送丝电机安装于送丝小车上；所述步进电机安装于送丝小车上，所述步进电机与步进驱动器相连并通过I/o接口与PLC进行通讯连接。
[0006]优选的，所述操作盒包括MCS51单片机和TD400C文本显示器，通过文本显示器可以清楚的显示出实时埋弧焊接的各项参数等信息。
[0007]优选的，所述步进电机与步进驱动器均为两台，所述步进电机与步进驱动器分别安装于送丝小车的前端与后端，PLC通过I/O接口发送信号通过步进驱动器控制步进电机驱动送丝小车水平运动保证送丝速度。
[0008]优选的，所述焊接电源的型号为美国林肯DC-600。
[0009]本实用新型的有益效果为:本实用新型采用了直流送丝系统，并对送丝速度的信号进行检测与处理；用步进电机对焊接小车定位调速，以达到精确的焊接工作点；为了便于现场的操作，设计了由MCS51单片机与TD400C文本显示器组成的操作盒，操作盒与控制器的CPU采用RS485通讯方式；焊接电源采用美国林肯DC-600，为焊接过程提供了所需的能量，整个系统过程更加的智能化与效率，克服了焊接过程多参数目标难以协调的缺点，另外本实用新型的系统结构先进、维护简单、可靠性高、操作直观方便；全范围内焊接电压、电流的波动很小、焊缝成型美观等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的总体结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面对本实用新型做进一步说明:
[0012]参见图1:一种埋弧自动焊机控制系统，包括操作盒、PLC、焊接电源、送丝直流调速器、送丝电机、送丝小车、步进电机和步进驱动器；操作盒通过RS485串行接口与PLC相连；PLC内设有CPU控制器；PLC包括A/D、D/A、I/O三种接口 ；焊接电源通过A/D接口与操作盒连接，PLC控制器通过A/D接口采集焊接电源的电流电压信号以便及时通过控制焊接电源进行调节焊接强度；送丝直流调速器一端通过D/A接口与PLC控制相连，另一端与送丝电机相连，PLC通过D/A接口发送信号调节送丝直流调速器从而控制送丝电机的速度，以此达到焊丝的送丝速率；送丝电机安装于送丝小车上；步进电机安装于送丝小车上，步进电机与步进驱动器相连并通过I/O接口与PLC进行通讯连接。
[0013]操作盒包括MCS51单片机和TD400C文本显示器，通过文本显示器可以清楚的显示出实时埋弧焊接的各项参数等信息。
[0014]步进电机与步进驱动器均为两台，所述步进电机与步进驱动器分别安装于送丝小车的前端与后端，PLC通过I/O接口发送信号通过步进驱动器控制步进电机驱动送丝小车水平运动保证送丝速度。
[0015]焊接电源的型号为美国林肯DC-600，为焊接过程提供了所需的能量。
[0016]本实用新型的工作原理:系统通过操作盒对焊接的启动、停止以及焊接过程中的电流、电压、焊接速度、小车定位进行设定，同时利用PLC的A/D，D/A以及I/O通道，可对焊接电压、电流、转速等物理量进行采样，发送给操作盒显示出来，从而实现对焊接过程的实时控制。
[0017]本实用新型的有益效果为:本实用新型采用了直流送丝系统，并对送丝速度的信号进行检测与处理；用步进电机对焊接小车定位调速，以达到精确的焊接工作点；为了便于现场的操作，设计了由MCS51单片机与TD400C文本显示器组成的操作盒，操作盒与控制器的CPU采用RS485通讯方式；焊接电源采用美国林肯DC-600，为焊接过程提供了所需的能量，整个系统过程更加的智能化与效率，克服了焊接过程多参数目标难以协调的缺点，另外本实用新型的系统结构先进、维护简单、可靠性高、操作直观方便；全范围内焊接电压、电流的波动很小、焊缝成型美观等优点。
[0018]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种埋弧自动焊机控制系统，其特征在于，包括操作盒、PLC、焊接电源、送丝直流调速器、送丝电机、送丝小车、步进电机和步进驱动器；所述操作盒通过RS485串行接口与PLC相连；所述PLC内设有CPU控制器；所述PLC包括A/D、D/A、I/0三种接口 ；所述焊接电源通过A/D接口与操作盒连接；所述送丝直流调速器一端通过D/A接口与PLC控制相连，另一端与送丝电机相连；所述送丝电机安装于送丝小车上；所述步进电机安装于送丝小车上，所述步进电机与步进驱动器相连并通过I/o接口与PLC进行通讯连接。
2.根据权利要求1所述的埋弧自动焊机控制系统，其特征在于，所述操作盒包括MCS51单片机和TD400C文本显示器。
3.根据权利要求1所述的埋弧自动焊机控制系统，其特征在于，所述步进电机与步进驱动器均为两台，所述步进电机与步进驱动器分别安装于送丝小车的前端与后端。
4.根据权利要求1所述的埋弧自动焊机控制系统，其特征在于，所述焊接电源的型号为美国林肯DC-600。
【文档编号】B23K9/18GK204035764SQ201420517568
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月10日 优先权日:2014年9月10日
【发明者】刘大喜 申请人:宁国市大泉机械有限公司