[发明专利]粗管对焊自动控制装置及该控制装置的控制方法

摘要

粗管对焊自动控制装置及该控制装置的控制方法，涉及粗管对焊控制技术。它为了解决现有的焊接自动控制系统还无法实现焊接过程的精准控制，导致焊缝质量差、焊接效率低的问题。本发明在控制器内嵌入软件实现的控制模块，通过控制器控制行走电机和送丝电机的运动以及两个电磁阀的开启。当选择自动控制模式时，控制器通过CAN总线发送控制信号，控制相应的执行机构进行焊接，并从CAN总线上读取焊枪的电压电流等参数以进行显示。上述粗管对焊自动控制装置及该控制装置的控制方法能够实现焊接过程的精准控制，且焊缝质量好、焊接效率高。本发明适用于海洋工作平台建造过程中桩管的焊接。

主权项

粗管对焊自动控制装置，包括三个直流伺服电机驱动器(8)、三个电机(9)和两个焊接电源，其中一个电机(9)作为行走电机，用于带动焊接小车沿柔性轨道运动，另外两个电机(9)作为送丝电机，控制两个焊枪的送丝速度；三个直流伺服电机驱动器(8)分别用于驱动三个电机(9)，两个焊接电源用于为两个焊枪提供工作电源；其特征在于：所述的粗管对焊自动控制装置还包括两个单路直流电压变送器(1)、两个交流电流传感器(2)、预送气设置电路(4)、延时送气设置电路(5)、焊接控制器(6)、两个电磁阀(3)、显示装置(7)、电源控制器(10)、变压器(11)和直流控制电源(12)；其中，两个单路直流电压变送器(1)、两个交流电流传感器(2)、焊接控制器(6)和三个直流伺服电机驱动器(8)位于焊接控制箱内，电源控制器(10)和变压器(11)位于电源控制箱内；所述的焊接控制器(6)和电源控制器(10)均采用C8051F040单片机实现；所述的三个电机(9)均为直流微电机；所述的三个直流伺服电机驱动器(8)均为直流伺服电机驱动器；所述两个单路直流电压变送器(1)分别用于测量两个焊枪的输入电压，两个单路直流电压变送器(1)的电压检测信号输出端分别连接焊接控制器(6)的两个电压检测信号输入端；两个交流电流传感器(2)分别用于测量两个焊枪的输入电流，两个交流电流传感器(2)的电压电流检测信号输出端分别连接焊接控制器(6)的两个电流检测信号输入端；预送气设置电路(4)的信号输出端连接焊接控制器(6)的预送气时间信号输入端；延时送气设置电路(5)的信号输出端连接焊接控制器(6)的延时送气时间信号输入端；焊接控制器(6)的两个送气控制信号输出端分别连接个电磁阀(3)的控制信号输入端；焊接控制器(6)的显示信号输出端连接显示装置(7)的信号输入端；焊接控制器(6)的两个启动控制信号输出端分别连接两个焊机的启动控制信号输入端；电源控制箱用于为粗管对焊自动控制装置提供工作电源，变压器(11)将输入的220V交流电压转换成36V交流电压，为电源控制器(10)提供工作电源，直流控制电源(12)将输入的220V交流电压转换成直流电压，为三个电机(9)提供工作电源，电源控制器(10)的两个焊接电源控制信号输出端分别连接两个焊接电源的控制信号输入端；电源控制箱与焊接控制之间通过CAN总线进行数据传输；所述的电源控制器(10)内嵌入由软件实现的电源控制模块，该控制模块包括以下单元：自动焊接模式判断单元：判断接收到的模式选择信号是否为自动焊接模式信号，并在判断结果为是时启动自动控制单元，在判断结果为否时启动半自动控制单元；电压电流控制单元：接收焊接控制器(6)通过CAN总线发来的电压和电流信号，并根据该信号控制直流控制电源(12)产生相应的电压和电流；所述焊接控制器(6)内嵌入由软件实现的焊接控制模块，该控制模块包括以下单元：自动控制单元：自动控制行走电机的行走速度和送丝电机的送丝速度、以及两个电磁阀(3)的开启和关闭，实现自动焊接过程；半自动控制单元：在每次接收到用户设定的参数之后，向相应的执行机构发送控制信号；所述的自动控制单元包括以下单元：采样单元：接收两个单路直流电压变送器(1)和两个交流电流传感器(2)发来的采样数据，并在该单元运行结束之后启动采样数据处理单元；采样数据处理单元：对采样数据进行处理，得到两个焊机的输入电压和输入电流；并在该单元运行结束之后启动显示信号发送单元；显示信号发送单元：将采样数据处理单元处理得到的两个焊机的输入电压和输入电流发送给显示单元；并在该单元运行结束之后启动采样单元；电磁阀及电机控制单元：根据预先设定好的参数控制两个电磁阀(3)的开启和关闭、以及三个电机(9)的运行速度；系统运行状态跑飞判断单元：判断控制模块的运行状态是否跑飞，并在判断结果为是时重启控制模块，在判断结果为否时重新启动系统运行状态跑飞判断单元；所述系统运行状态跑飞判断单元采用看门狗实现。