CN105772907B - 一种管道内焊机电器控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道内焊机电器控制系统，管道内焊机包括顺次连接的机身、锥头部以及送达杆，锥头部内设置有主控制箱，机身内设置有机身控制箱、送达杆一端设置有送达杆控制箱，主控制箱连接至机身控制箱和送达杆控制箱；主控制箱包括远程通讯模块、焊接参数反馈控制模块、锥头气动控制模块以及电机驱动模块，锥头气动控制模块用于控制气动元件的电磁阀的开启和关闭；机身控制箱中的焊接搭接控制箱用于接收固定设置的磁感应检测开关对焊枪的起弧位置、收弧位置以及回转环的旋转极限位置的检测结果，发送至电机驱动模块，从而控制回转环驱动电机上电和去电；送达杆控制箱用于通过电机驱动模块控制回转环上的焊枪启动和停止以实现管道焊缝的焊接。

Description

一种管道内焊机电器控制系统

技术领域

本发明涉及智能化管道内焊系统，尤其涉及一种管道内焊机电器控制系统。

背景技术

传统的内焊机电器控制部分一般是根据“与”、“或”、“非”等逻辑关系进行硬件接线控制继电器来完成各功能的控制，功能可扩展性差、智能化程度低。

发明内容

本发明实施例通过提供一种管道内焊机电器控制系统，解决了传统内焊机电器控制智能化程度低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种管道内焊机电器控制系统，所述管道内焊机包括顺次连接的机身、涨靴部、锥头部以及送达杆，所述送达杆连接于锥头部顶端，所述锥头部设置有多个气动元件，涨靴部上设置有回转环驱动电机、回转环以及回转环上均匀设置的焊枪，所述锥头部内设置有主控制箱，所述机身内设置有机身控制箱、所述送达杆一端设置有送达杆控制箱，所述主控制箱通过电缆线连接至所述机身控制箱和送达杆控制箱；

主控制箱包括远程通讯模块、焊接参数反馈控制模块、锥头气动控制模块以及电机驱动模块，所述锥头气动控制模块用于控制气动元件的电磁阀的开启和关闭，实现对口器与管道焊缝的对齐，所述焊接参数反馈控制模块用于根据电压传感器和电流传感器检测获得的电压值、电流值来调节焊接参数，以控制电弧的状态，所述远程通讯模块用于接收远程的更改指令，以使主控制箱更改焊接信息；

所述机身控制箱包括焊接搭接控制箱，所述焊接搭接控制箱用于接收固定设置的磁感应检测开关对焊枪的起弧位置、收弧位置以及回转环的旋转极限位置的检测结果，并将检测结果发送至主控制箱的电机驱动模块，由电机驱动模块控制回转环驱动电机上电和去电，从而控制回转环转动和停止转动；

所述送达杆控制箱用于通过主控制箱的电机驱动模块控制回转环上的焊枪启动和停止以实现管道焊缝的焊接。

进一步地，所述主控制箱内还包括GPS模块，用于定位所述管道内焊机的位置。

进一步地，在所述锥头部上还设置有辅助控制箱、照明控制箱以及补焊送丝机，所述辅助控制箱与所述补焊送丝机均通过电缆线连接至所述主控制箱，所述辅助控制箱用于辅助控制焊接，所述补焊送丝机用于接收所述主控制箱的控制信号调节送丝速度，所述照明控制箱用于在补焊送丝、补焊送气的照明。

进一步地，所述机身内还设置有蓄电池，所述蓄电池为所述主控制箱和所述照明控制箱供电。

进一步地，还包括外围设备，所述外围设备包括焊接电源、适配器以及充电器，所述焊接电源的正极连接至焊枪，负极接地，所述适配器一端通过电缆线连接至所述送达杆控制箱，另一端连接至焊接电源，所述充电器连接至所述蓄电池。

本发明实施例至少具有如下技术效果或优点：

由于采用在该管道内焊机电器控制系统中，在管道内焊机的锥头部内设置主控制箱，机身内设置机身控制箱，在送达杆一端设置送达杆控制箱，该主控制箱通过电缆线连接至机身控制箱和送达杆控制箱，该主控制箱包括远程通讯模块、焊接参数反馈控制模块、锥头气动控制模块以及电机驱动模块，该锥头气动控制模块用于控制启动元件的电磁阀的开启和关闭，实现对口器与管道焊缝的对齐，焊接参数反馈控制模块用于根据电压传感器和电流传感器检测获得的电压值、电流值调节焊接参数，以控制电弧的状态，该远程通讯模块用于接收远程的更改指令，以使主控制箱更改焊接信息，该机身控制箱包括焊接搭接控制箱，该焊接搭接控制箱用于接收固定设置的磁感应检测开关对焊枪的起弧位置、收弧位置以及回转环的旋转极限位置的检测结果，并将该检测结果发送至主控制箱的电机驱动模块，由电机驱动模块控制回转环驱动电机上电和去电，从而控制回转环转动和停止转动，送达杆控制箱用于通过主控制箱的电机驱动模块控制回转环上的焊枪启动和停止以实现管道焊缝的焊接，解决了传统内焊机电器控制智能化程度低的技术问题，进而提高了智能化。

附图说明

图1为本发明实施例中管道内焊机的结构示意图；

图2为本发明实施例中管道内焊机电器控制系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种管道内焊机电器控制系统，解决了传统内焊机电器控制智能化程度低的技术问题。

为了解决上述技术问题，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本发明提供的一种管道内焊机电器控制系统，如图1、图2所示，该管道内焊机包括顺次连接的机身11、涨靴部12、锥头部13以及送达杆14。该送达杆14连接于锥头部13顶端，该锥头部13设置有多个气动元件，涨靴部12上设置有回转环驱动电机121、回转环以及回转环上均匀设置的焊枪，这里可以是顺时针焊接头122和逆时针焊接头123。如图2所示，在锥头部13内设置有主控制箱21，在机身11内设置有机身控制箱22，送达杆14一端设置有送达杆控制箱23，该主控制箱21通过电缆线连接至机身控制箱22和送达杆控制箱23。

具体地，为了提高该管道内焊机电器控制系统的智能化，在该管道内焊机电器控制系统中采用Linux系统和CANopen总线实现控制多个被控部件，具体地，该主控制箱21包括有远程通讯模块211、焊接参数反馈控制模块212、锥头气动控制模块213以及电机驱动模块214，该锥头气动控制模块213用于控制各气动元件的电磁阀的开启和关闭，比如，前涨靴的伸出和收回、对口器的伸出和收回，保护气的通断等等，最终实现对口器与管道焊缝的对齐。该焊接参数反馈控制模块212包括有电压传感器和电流传感器、AD转换器、调节模块，因此，首先根据电压传感器和电流传感器检测获得焊接电压值、电流值，并通过AD转换器的AD转换将该电压值和电流值转换成数字信号进行分析处理，从而通过调节模块调节电压值，以及送丝的给定，最终在焊接过程中控制电弧的稳定。该远程通讯模块211用于接收远程的更改指令，以使主控制箱21更改焊接信息。该远程通讯模块211能够通过刷新程序、以及更改焊接信息，从而达到远程控制的目的。

在该主控制箱21上具体有如下的功能开关按钮，焊机手动直行的按钮，刹车伸出收回的按钮，对口器伸出和收回的按钮，顶紧轮伸出和收回的按钮，前涨靴伸出和收回的按钮，后涨靴伸出和收回的按钮，回转环上焊枪检气的按钮（包括顺时针焊枪检气和逆时针焊枪检气），回转环顺时针或者逆时针旋转按钮，焊枪同步送丝或者独立送丝的按钮，回转环上的各焊炬回到焊接起始位置的按钮等等，在该主控制箱21上通过按键操作的主要是为了实现对口器的对准，当将待焊接的管道对准之后，将无法再在主控制箱上进行操作。该主控制箱21内还设置有GPS模块215，该GPS模块215用于定位该管道内焊机的位置。

在该送达杆14一端连接设置的送达杆控制箱23用于通过主控制箱21的电机驱动模块214控制回转环上的焊枪启动和停止以实现管道焊缝的焊接。在该送达杆控制箱23界面上具有如下按钮，焊接手动直行按钮（包括向前行走和向后行走），自动行走按钮，刹车伸出和收回的按钮，前涨靴伸出和收回的按钮，后涨靴伸出和收回的按钮，回转环顺时针和逆时针旋转的按钮，焊枪送丝允许和禁止的按钮，回转环上各焊炬回到焊接起始位置的按钮，电源建立空载检测的按钮以及启动焊接和停止焊接的按钮。因此，该送达杆控制箱就相当于该内焊机的遥控器，当机身进入管道中时，方便操作人员控制内焊机。

该机身控制箱22包括有焊接搭接控制箱221以及机身气动控制箱222，该焊接搭接控制箱221用于接收固定设置的磁感应检测开关对焊枪的起弧位置、收弧位置以及回转环的旋转极限位置的检测结果，并将检测结果发送至主控制箱21的电机驱动模块214，由该电机驱动模块214控制回转环驱动电机121上电和去电，从而控制回转环转动和停止转动，从而实现焊接，该机身气动控制箱222能够根据主控制箱21发送的控制指令控制该机身处设置的气动元件。具体的，在机身上固定设置有4个磁感应检测开关，一个控制顺时针焊枪的起弧和收弧的位置，一个控制逆时针焊枪的起弧和收弧的位置，一个控制回转环顺时针旋转的极限位置，还有一个控制回转环逆时针旋转的极限位置，由于该磁感应检测开关是固定设置的，回转环上设置有随回转环旋转的滑块，因此，当滑块随回转环旋转与相应的磁感应检测开关作用时会产生开关信号，这样，实现磁感应检测开关的控制。

在涨靴部12上设置的回转环驱动电机121、回转环以及回转环上均匀设置的焊枪能够在电机驱动模块的控制下实现焊接功能。该回转环驱动电机121的转速可用电位器进行调节，当然还可以通过远程通讯模块211远程用专用的软件对参数进行设置。

具体地，在该锥头部13上还设置有辅助控制箱24、照明控制箱25以及补焊送丝机26，该辅助控制箱24与该补焊送丝机25通过电缆线连接至该主控制箱21，该辅助控制箱24用于辅助控制焊接，为了方便操作人员在逆时针操作时操作部分功能，因此，在该辅助控制箱24上的功能与主控制箱21上的相同。该补焊送丝机26用于接收主控制箱21的控制信号来调节送丝速度，该补焊送丝机26可以通过电位器进行调节，还可以通过远程通讯模块211用专用的软件对参数进行设置。照明控制箱25用于在补焊送丝、补焊送气的照明，还有一个功能是为电压指针指示电池电压，该照明灯控制箱25还可以为焊接人员照明观察焊缝，补焊时也需要照明灯提供光亮。

在该机身11内还设置有蓄电池27，该蓄电池27为主控制箱21和照明灯控制箱25供电。

在该管道内焊机电器控制系统中还包括有外围设备，外围设备具体包括焊接电源31、适配器32以及充电器33，该焊接电源31的正极连接焊枪、负极接地，适配器32一端通过电缆线连接至送达杆控制箱23，另一端连接至焊接电源31，适配器32接收送达杆控制箱23发送的控制信号，控制焊接电源31的启停和参数设置。该充电器33连接至蓄电池27，具体的，该焊接电源具体为4个，分别为焊接电源一，焊接电源二，焊接电源三以及焊接电源四，其中，回转环上的焊枪有8个，4个顺时针焊枪和4个逆时针焊枪，其中焊接电源一的正极连接顺时针第一焊枪和逆时针第一焊枪，焊接电源二的正极连接顺时针第二焊枪和逆时针第二焊枪，焊接电源三的正极连接顺时针第三焊枪和逆时针第三焊枪，焊接电源四的正极连接顺时针第四焊枪和逆时针第四焊枪。该外围设备还包括有干燥器，该干燥器用来过滤压缩空气中的水蒸气。

通过多个控制箱之间相互配合控制，进而提高了传统内焊机电器控制的智能化。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发

明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种管道内焊机电器控制系统，所述管道内焊机包括顺次连接的机身、涨靴部、锥头部以及送达杆，所述送达杆连接于锥头部顶端，所述锥头部设置有多个气动元件，涨靴部上设置有回转环驱动电机、回转环以及回转环上均匀设置的焊枪，其特征在于，所述锥头部内设置有主控制箱，所述机身内设置有机身控制箱、所述送达杆一端设置有送达杆控制箱，所述主控制箱通过电缆线连接至所述机身控制箱和送达杆控制箱；

主控制箱包括远程通讯模块、焊接参数反馈控制模块、锥头气动控制模块以及电机驱动模块，所述锥头气动控制模块用于控制气动元件的电磁阀的开启和关闭，实现对口器与管道焊缝的对齐，所述焊接参数反馈控制模块用于根据电压传感器和电流传感器检测获得的电压值、电流值来调节焊接参数，以控制电弧的状态，所述远程通讯模块用于接收远程的更改指令，以使主控制箱更改焊接信息；

所述机身控制箱包括焊接搭接控制箱，所述焊接搭接控制箱用于接收固定设置的磁感应检测开关对焊枪的起弧位置、收弧位置以及回转环的旋转极限位置的检测结果，并将检测结果发送至主控制箱的电机驱动模块，由电机驱动模块控制回转环驱动电机上电和去电，从而控制回转环转动和停止转动；

所述送达杆控制箱用于通过主控制箱的电机驱动模块控制回转环上的焊枪启动和停止以实现管道焊缝的焊接。

2.根据权利要求1所述的管道内焊机电器控制系统，其特征在于，所述主控制箱内还包括GPS模块，用于定位所述管道内焊机的位置。

3.根据权利要求1所述的管道内焊机电器控制系统，其特征在于，在所述锥头部上还设置有辅助控制箱、照明控制箱以及补焊送丝机，所述辅助控制箱与所述补焊送丝机均通过电缆线连接至所述主控制箱，所述辅助控制箱用于辅助控制焊接，所述补焊送丝机用于接收所述主控制箱的控制信号调节送丝速度，所述照明控制箱用于在补焊送丝、补焊送气的照明。

4.根据权利要求3所述的管道内焊机电器控制系统，其特征在于，所述机身内还设置有蓄电池，所述蓄电池为所述主控制箱和所述照明控制箱供电。

5.根据权利要求4所述的管道内焊机电器控制系统，其特征在于，还包括外围设备，所述外围设备包括焊接电源、适配器以及充电器，所述焊接电源的正极连接至焊枪，负极接地，所述适配器一端通过电缆线连接至所述送达杆控制箱，另一端连接至焊接电源，所述充电器连接至所述蓄电池。