[实用新型]一种交、直流TIG自动焊接弧压跟踪系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及自动焊接跟踪控制技术，尤其涉及一种交、直流TIG自动焊接弧压跟踪系统的技术领域。

背景技术

在TIG焊接过程中，焊枪始终沿设定的焊缝路径进行焊接，如果要取得良好的焊接质量，必须保证在焊接过程中有稳定的弧压，这就要求焊枪钨极尖端与焊缝表面距离始终保持在一定的工艺许可值范围之内，但由于在焊接过程中存在焊接变形、工件表面平整度不一致等问题，普通焊接设备不能保证焊枪钨极尖端与工件表面距离始终保持在一定的工艺许可值范围之内，必须通过焊接跟踪装置对焊枪的上下行程进行调整来满足焊接要求。现有的焊接跟踪装置对焊枪位置的调整控制通常采用的是步进电机开环控制技术，对焊枪的调整控制精度较低，不能满足高质量焊接的要求；同时，现有的焊接跟踪设备不能兼容交、直流两用焊接电源，具有一定的局限性。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种交、直流TIG自动焊接弧压跟踪系统，本系统采用闭环控制的伺服运动控制技术，控制精度高，能够保证在焊接过程中TIG焊枪钨极尖端与工件焊缝表面距离始终保持在设定的工艺许可值范围之内，同时能够兼容交、直流两用焊接电源，从而提高了焊缝质量和生产效率，有效避免设备故障，降低运行成本。

一种交、直流TIG自动焊接弧压跟踪系统包括HMI界面、PLC运动控制器、伺服电机驱动器、伺服电机、焊枪移动滑架、整流桥模块、中间继电器、隔离变压器、A/D模块。所述整流桥模块的输入端与交、直流TIG焊接电源相连接，输出端与中间继电器、隔离变压器、A/D模块顺序连接， A/D模块通过数据电缆与PLC运动控制器的输入端相连接，在焊接时采集实时模拟量电压信号并传送到PLC运动控制器；所述PLC运动控制器的输出端与伺服电机驱动器相连接，所述伺服电机驱动器驱动伺服电机，伺服电机控制焊枪移动滑架做直线运动；TIG焊枪安装在焊枪移动滑架上，随之运动。

所述HMI界面与PLC运动控制器相连接，用于设定弧压、弧长等相关工艺参数。

所述TIG焊枪及工件与交、直流TIG焊接电源相连接，TIG焊枪通过工件与交、直流TIG焊接电源形成闭合回路。

为防止TIG焊接起弧时产生较大的电压波动，造成隔离变压器、A/D模块的损坏和采样跟踪失效，本系统设置了一个中间继电器，所述中间继电器带有两路触点，两路触点分别串连于整流桥模块的输出端与隔离变压器的输入端的回路中；中间继电器的通断由PLC运动控制器进行程序控制。 

为精确采集TIG焊接时的电压信号，所述隔离变压器的输入阻抗为1～10MΩ。

本实用新型工作时：交、直流TIG焊接电源的输出电压信号通过整流桥模块转换成直流电压信号，当交、直流TIG焊接电源起弧后时间间隔达到设定的时间时，控制程序触发中间继电器动作，其触点闭合，隔离变压器与整流桥模块导通，A/D模块开始进行弧压采样，并将采集到的实时模拟量电压值传输至PLC运动控制器， PLC运动控制器的内部运算程序将采集回来的电压值与在HMI界面设定的弧压值进行转换比较，并将比较结果传输给伺服电机驱动器，进而对伺服电机进行控制，伺服电机通过焊枪移动滑架带动焊枪进行运动，调整TIG焊枪与工件焊缝之间的距离，从而保证TIG焊枪的钨极尖端到工件焊缝表面的距离始终保持在设定的工艺许可值范围之内。

本实用新型具有控制精度高，能够兼容交、直流两用焊接电源，保证焊接质量，提高焊接效率，减少设备故障，降低运行成本的优点。

附图说明

 图1为本实用新型系统结构的原理框图。

 图2为本实用新型TIG焊枪、交、直流TIG焊接电源、工件连接示意图。

其中: 1、HMI界面；2、PLC运动控制器；3、伺服电机驱动器；4、伺服电机；5、焊枪移动滑架；6、TIG焊枪；7、整流桥模块；8、中间继电器；9、隔离变压器；10、A/D模块；11、交/直流TIG焊接电源；12、工件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。