对于单片机的全位置自动焊接装置及焊速控制

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1、自动控制系统与装置《电气自动化)2ol0年第32卷第4期AutomaticControlSystems&Equipments基于单片机的全位置自动焊接装置及焊速控制兰州理工大学电气工程与信息工程学院(甘肃兰州730050)张爱华王彦庆摘要：本全位置焊接系统是以C8051F020单片机作为控制芯片，通过数字伺服系统、PI以及软件控制，实现电机的启动、停止、行进速度和焊缝的跟踪。同时，利用单片机对传感器反馈信息的再处理，达到精确控制的目的，完成焊接的基本要求。焊接速度的控制，系统采用微机控制数字直流伺服系统对电机进行控制，实现精确调速。

2、关键词：全位置焊接数字伺服系统电机调速【中图分类号】TG409；TP23【文献标识码】B[文章编号】1000．3886(2010)04—0055—04AII-PositionAutomaticWeldingSystemsBasedOnSCMandWeldingVe—IocityControI(ouUniversityofTechnology，LanzhouGansu730050，China)ZhangAihuaWangYanqingAbstract：Thehardwarekernelofautomaticweldingcontrol

3、systemusestheC8051F020andadigitizedservosystem，PIandsoftwarecontrolwereadopted，SO，realizedthestart，stop，velocitycontroltothemotorandweldjointtracking．Atthesametime，usingSCMre—treatthefeedbackinformationfromthesensors，toachievethepurposeofprecisecontrol，completedthebasi

4、crequirementsforwelding．Asforcontrolofweldingspeed，DCseI'vosystemthatiscontrolledbySCMisused，toachievetheprecisespeedcontro1．Keywords：all—positionweldingdigitizedservosystemmotorspeedregulation0引言相对于传统的输送方式，管道输送以其安全、经济、对环境的破坏小等优点越来越受到人们的青睐。但是其建设地区的跨度比较大，施工环境比较恶劣，再加上管道输

5、送逐步向大口径、高压的方向发展，从而对管道焊缝焊接提出了更高的要求。传统的手工焊接方法，速度慢、质量低、效率低以及受操作者人为因素的制约，已经不能适应管道焊接建设的要求。目前，我国的全位置焊接设备大多数都从国外进口，而进口装备庞大而且复杂，造价、售价比较高，对管道直径的要求比较多，而且很多进口装备都需要现场编程，设备操作难度比较高，维修费用昂贵。因此，研制一种重量轻、低成本、功能强的全位置自动焊接机是十分必要的。1全位置焊接装置的构成全位置自动焊接系统包括三个部分：机械系统、焊接电源、控制系统。整体系统配置如图1所示。其中，焊接小车

6、、伺服装置、送图1自动焊接装备构成图丝机等构成焊接的机头组件，小车拖板经过机电一体化设计采用互连接，将焊枪装到夹具上，再通过焊枪位置调整机构定好焊枪与铰链式分体结构以完成自动行走，并为焊接摆动和焊接姿态调整机焊缝之间的距离、角度。焊接前，先选定好规范参数(电弧电流、电构提供支持。焊接轨道是连接整个焊接系统和被焊接管道的桥梁，压)、摆动参数(摆动幅度、摆动频率、断点停歇时间)、车体行走参由导轨板和磁性座组成，安装于管道外侧；机头组件与焊接电源共数(行走方向、速度)，调定保护气体的供气量。准备好以后，便可同成为控制系统的执行部分；控制箱

7、对焊接的过程实施控制作用；实施焊接工作。PC机为控制箱提供预置参数；焊接电流、电压和位置传感器为其提2机械系统供反馈信息。管内对口器为管段定位组装和根焊背衬提供支持。焊接系统工作时，首先将导轨沿平行于焊缝方向铺设，靠其上2．1焊接小车的磁铁将导轨吸附在钢板上，将车体安装在轨道上，同时使车上的焊接小车主要部件包括小车拖板、焊枪摆动器、焊枪调节机链轮与导轨齿轮相结合。通过车体，控制箱，送丝机和焊接电源相构、电缆支架。经过机电一体化设计，采用铰链式分体结构以完成ElectricafAutomationI55《电气自动化}2010年第32卷

8、第4期自动控制系统与装置AutomaticContmlSystems&Equipments自动行走，并为焊接摆动以及焊接姿态调整机构提供支持。感器、电流传感器将采集的数据通过信号处理，变为数字信号，反小车拖板上设置有两副主驱动轮和一个