[发明专利]全位置自动化焊接系统

权利要求书

1.一种全位置自动化焊接装置，其特征在于：主要包括焊接机头模块、中心控制器、焊接电源模块、电源适配器、遥控操作模块，焊接机头模块将当前焊炬的位置信息发送给中心控制器，中心控制器对数据进行运算处理，中心控制器根据当前的位置运算处理的结果给出相应的焊接指令，电源适配器根据中心控制器的焊接指令控制焊接电源的输出，获得驱动信号控制焊炬运动，实现焊缝跟踪过程实时控制；

所述焊接机头模块，用于执行焊接命令，控制焊接位置，采集焊接位置信息；

所述中心控制器能根据不同位置给出相应的焊接规范，在焊接时能同时跟踪水平方向和垂直方向，且水平方向跟踪精度小于0.3mm、垂直方向跟踪精度小于1mm；

所述电源适配器，用于实现电源特性的控制，控制电源的启停，控制输出电压及电流，采样焊接电源输出电源电压；

所述遥控操作模块，主要用于实现人机交互功能，实时微调焊接规范、焊枪偏移、焊接前的焊接准备工作。

2.根据权利要求1所述的全位置自动化焊接装置，其特征在于：所述焊接机头模块上设有焊枪摆动控制模块、行走控制模块和干伸控制模块，所述焊枪摆动控制模块实现焊枪的摆动，可实现0~20毫米的摆动幅；所述焊枪摆动控制模块实现机头在焊接轨道上行走，速度为0-1.5米/分；所述干伸控制机构，实现干伸±20毫米调节。

3.根据权利要求2所述的全位置自动化焊接装置，其特征在于：所述中心控制器上安装送丝机构和电流电压采样传感器，送丝机构使用0.9~2.0毫米直径的焊丝，丝速范围为0-25米/分；电流电压采样传感器采样电压范围为0~100伏特，电流范围为0~600安培。

4.根据权利要求3所述的全位置自动化焊接装置，其特征在于：所述全位置自动化焊接系统，还设有电流传感器、电压传感器。

5.根据权利要求4所述的全位置自动化焊接装置，其特征在于：所述中心控制器主要包括DSP运算处理模块、FPGA采样处理模块、电流传感器模块、电压传感器模块、送丝控制模块，FPGA对电压传感器和电流传感器的值采样滤波后计算得出当前电流电压值，该电流电压值送到DSP参与运算，最终得出的结果通过485通讯送到机头部分控制电机的转动，最终达到控制焊炬自动跟踪焊缝的目的。

6.根据权利要求5所述的全位置自动化焊接装置，其特征在于，其系统操作流程如下：

步骤一、系统初始化，包括液晶显示初始化、焊接参数初始化等；

步骤二、等待操作指令，焊接前应先调节焊枪初始位置，包括焊枪距离工件高度，焊枪角度；准备好焊接用保护气体，为焊接做准备；

步骤三、启动焊接，采用自动焊接、手动焊接相结合的方式进行焊接；

步骤四、停止焊接；

步骤五、退出系统，系统设置了掉电检测，系统退出瞬间保存当前的焊接参数，以备下一次开机时调用。

7.根据权利要求6所述的全位置自动化焊接装置，其特征在于，步骤三中焊接过程有两种方式：一、自动焊接，开机后调节焊枪的初始位置，焊接启动，系统根据采集到的电流电压以及当前位置来自动控制焊枪的摆动摆弧、摆动高度，焊枪横向位置、送丝速度等参数进行焊接；二，手动焊接，焊接过程中若人工对焊枪的位置、摆动、焊接参数进行调整，系统先响应人的操作指令，自动跟踪对正在受人工调节的参数暂停调节，待人为调节完了再对其进行自动调节。