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数字化焊接技术

时间:2013-10-12 23:05来源:未知 作者:admin 点击:

        数字化 控制的焊接电源是在电子式控制的基础上,以单片机、DSP等为核 心来实现电源的部分或全数字控制,它具有如下特点:① 以微处 理器为控制核心,通过软 硬件相结合实现对弧焊电源外特性、调节特 性和动特性的控制,使控制系统更加灵活,可在一 台焊接电源中实现多种焊接工艺,如TIG、MIG、MAG、CO2 焊等。② 弧焊电 源改进升级容易,只要通 过更换电源微处理器中的用户程序,就可实 现设备的升级改进。③系统维护方便,通过微 处理器对信息处理识别的能力,可进行故障的自诊断,便于电源的日常维护。④ 通信能力强,由于微 处理器具有多种串口通信接口,因此数 字化弧焊电源很容易与机器 人接口形成自动化焊接系统,或实现 双机通讯形成双丝高速弧焊电源系统。

        数字化 控制弧焊电源融合了计算机信息技术的发展成果,在控制 系统上实现了由硬件控制向软件控制的过渡,可获得 更快的控制速度和更高的控制精度,可使电 弧的特性得到更好的控制,从而提 高焊接质量和生产效率。随着单片机、DSP等大规 模集成电路制造技术的进步,微处理 器的接口功能更加丰富、运算速 度更高以及存储容量更大,焊接电 源的工作时序控制、电压/电流的采样反馈、控制器的软件算法、电源的状态监控以及PWM(脉宽调制)控制信 号的输出等都能够通过微处理器来实现。尤其是DSP的出现,它的高 速运算能力使得各种数字化控制技术完全可以在焊接电源中实现,系统的 控制周期可以快到几十微秒,从而极 大提高了电源系统的响应速度和控制精度。

        数字化 技术具有如下优点:

        (1) 闭环控 制环节的数字化

        在数字 化控制的焊接电源中,通常采用单片机或者DSP来实现 系统的闭环控制。控制系统的核心环节(例如PID控制器)通过内 嵌在单片机或者DSP中的控制算法来实现,其性能 完全取决于控制算法的结构和参数,从而使系统的稳定性、精度和 可重复性得到大大的提高;系统的 调试过程只需要修改相应的软件,大大简 化了设备的调试过程,从而提高开发效率。

       (2) 信息输 入和输出的数字化

       数字化焊接电源一般都集成有多种焊接功能,为了使 人机交互界面简洁直观,信息和 指令的输入和选择一般采用键盘,对一些连续量,也采用旋钮输入,而信息的输出主要有LED数码管和LCD液晶显示器两类。输入、输出的 数字化使数字化焊接电源具有友好的人机交互功能。通过此人机交互系统,用户可 以方便地进行焊接参数设置和存储,进行焊接时序控制,并在焊 接过程中实时监测焊机的工作状态。

       无论是 面板式还是菜单式,人机交 互系统均实现了多功能数字化控制,实现了 弧焊逆变电源众多焊接参数的方便设置和统一管理,操作和显示界面简洁、直观、灵活,极大的 方便了用户的操作和使用。

       (3) 焊接参 数的存储和自动选择

       在数字化焊接电源中,可以将 专家的经验以软件的形式存储下来,形成专家系统。在焊接过程中,操作人 员只要输入少量参数(例如母材类型、板厚、焊丝直径等),系统就 能够自动调用已经保存的专家程序,获得最优的焊接参数。从而可 以降低对焊接人员的技术要求,缩短培训时间,减少焊 接参数调整时间,提高焊接生产率。

       (4) 焊接电 源接口的数字化

       利用数 字化焊接电源可以对焊接生产过程进行数字化监控,多台焊 机还能够通过数字化通信形成计算机控制网络,与机器 人接口形成自动化焊接系统,从而实 现整个焊接生产过程的自动化,实现多 机同时在线作业,提高焊接生产效率。

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