CN105945468B - 一种管道内焊机焊接单元转动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管道内焊机焊接单元转动控制系统，包括：主控板、回转环、电机、在回转环与电机之间连接有齿轮、设置在回转环外周的N个焊接单元，N为大于0的偶数，N个焊接单元包括顺时针焊接单元和逆时针焊接单元，主控板连接电机和焊接单元；主控板内预先存储有与电机转动行程对应的回转环的转动行程，包括回转环顺时针转动的顺时针预设转动行程、顺时针极限转动行程、回转环逆时针转动的第一逆时针转动行程、第二逆时针转动行程、逆时针极限转动行程；主控板能够根据电机的转动行程确定回转环的转动行程，从而在传感器失效时，还能控制焊接单元，解决传统的焊接机在传感器失效时，无法有效焊接控制的技术问题，进而提高焊接可靠性和稳定性。

Description

一种管道内焊机焊接单元转动控制系统

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焊接单元转动控制系统。

背景技术

传统的内焊机焊接多采用位置传感器对焊接点进行确定，但是，采用这种位置传感器对焊接点进行确定的过程中，确定的位置往往存在误差，而且，在进行搭接焊接时，难度比较大，产生接头焊接缺陷的几率比较高，而且，如果当位置传感器失效时，该焊接机就不能正常焊接和控制，从而会影响焊接。

发明内容

本发明通过提供一种管道内焊机焊接单元转动控制系统，解决了现有技术中在传统的焊接机在传感器失效时，无法有效焊接控制的技术问题，进而提高了焊接可靠性和稳定性。

本发明提供了一种管道内焊机焊接单元转动控制系统，包括：

主控板、回转环、驱动回转环转动的电机、在回转环与电机之间连接有齿轮、设置在回转环上的N个焊接单元，N为大于0的偶数，所述N个焊接单元包括顺时针焊接单元和逆时针焊接单元，所述主控板连接所述电机和所述焊接单元的开关；

所述主控板内预先存储有与所述电机转动行程对应的回转环的转动行程，其中，包括回转环顺时针转动的顺时针预设转动行程、顺时针极限转动行程，以及回转环逆时针转动的第一逆时针转动行程、第二逆时针转动行程、逆时针极限转动行程；

在所述主控板根据电机以第一方向转动，获得回转环开始顺时针转动时，控制开启所述顺时针焊接单元，当所述主控板根据电机的转动行程获取回转环顺时针的转动行程等于顺时针预设转动行程时，关闭所述顺时针焊接单元，当所述回转环顺时针的转动行程等于顺时针极限转动行程时，所述主控板禁止所述电机继续以所述第一方向转动，所述顺时针预设转动行程小于所述顺时针极限转动行程；

在主控板根据电机以第二方向转动，获得回转环逆时针转动时，当所述主控板根据电机的转动行程获得所述回转环逆时针的转动行程等于第一逆时针转动行程时，开启逆时针焊接单元，若所述回转环逆时针的转动行程等于第二逆时针转动行程时，关闭逆时针焊接单元，所述第一逆时针转动行程小于所述第二逆时针转动行程。

进一步地，所述主控板继续根据电机的转动行程获得所述回转环逆时针的转动行程，在所述回转环逆时针的转动行程等于逆时针极限转动行程时，所述主控板禁止所述电机继续以所述第二方向转动，所述逆时针极限转动行程大于所述第二逆时针转动行程。

进一步地，所述主控板用于根据所述电机的转动行程以及电机的转动行程与回转环的转动行程的比值q，获取所述回转环的转动行程，所述电机的转动行程与所述回转环的行程的比值q

其中，h为电机的霍尔值，b为电机的减速比，D为回转环的直径，d₁为齿轮的直径，Pi为圆周率，d₂为内焊机焊接管道的直径，g为内焊机焊接管道的厚度。

本发明至少具有如下技术效果或优点：

由于在该管道内焊机焊接单元转动控制系统中采用主控板、回转环、驱动回转环转动的电机、在回转环与电机之间连接有齿轮，设置在回转环上的N个焊接单元，N为大于0的偶数，该N个焊接单元包括顺时针焊接单元和逆时针焊接单元，该主控板连接电机和焊接单元的开关，该主控板能够根据电机的转动行程确定回转环的转动行程，从而能够确定回转环在转过预设行程时能够控制顺时针焊接单元以及逆时针焊接单元的开启和关闭，实现焊接搭接，解决了现有技术中传统内焊机采用的传感器失效时，无法有效焊接控制的技术问题，进而提高了焊接可靠性和稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例中管道焊接单元转动控制系统的模块示意图；

图2-图7为本发明实施例中回转环转动行程的示意图。

具体实施方式

本发明通过提供一种管道内焊机焊接单元转动控制系统，解决了现有技术中在传统的焊接机的传感器失效时，无法有效焊接控制的技术问题，进而提高了焊接可靠性和稳定性。

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焊接单元转动控制系统，如图1所示，包括：主控板101、回转环102、驱动回转环102转动的电机103、在回转环102与电机103之间连接有齿轮104、设置在回转环102上的N个焊接单元105，N为大于0的偶数，该N个焊接单元105包括顺时针焊接单元和逆时针焊接单元，该主控板101连接电机103和焊接单元105的开关。

在具体的实施方式中，该主控板101内预先存储有与电机转动行程对应的回转环的转动行程，其中，该回转环的转动行程包括有顺时针预设转动行程、顺时针极限转动行程，以及回转环逆时针转动的第一逆时针转动行程、第二逆时针转动行程、逆时针极限转动行程。

具体的，如图2-7所示，该顺时针预设转动行程具体为回转环102上的焊接单元开启焊接的焊接行程，以回转环上焊接单元的个数来确定该顺时针的焊接行程，焊接单元为N个，以N等于8为例，那么该顺时针焊接行程就是略大于角度所对应的弧长；该顺时针极限转动行程具体是回转环顺时针转动的极限所对应的行程，该行程为略大于角度对应的弧长，在顺时针焊接行程之后，回转环再转过α角度对应的弧长，为了使得回转环在逆时针焊接中与顺时针焊接能够搭接，保证了焊接的质量，该α角度具体为5°-7°的角度范围。

该回转环102逆时针转动的第一逆时针转动行程具体为，当上述回转环102顺时针转动达到极限时，由该极限位置开始逆时针转动，且转动到开始逆时针焊接位置的行程，这段行程应该小于α角度对应的弧长，具体假设该段弧长为β角度对应的弧长，则，α＞β；该第二逆时针转动行程就是回转环逆时针转动的焊接行程，这段行程与上述顺时针焊接行程一致，都是略大于的角度对应的弧长，最后，该逆时针极限转动行程也跟顺时针极限转动行程一致。都是略大于的角度对应的弧长。

在具体的实施方式中，主控板101能够根据回转环102的半径长度、以及回转环上的焊接单元的个数，还有电机103的一些特性值，齿轮104的直径等等信息，能够获知上述预先设定的转动行程。比如，回转环上的焊接单元个数还可以是6个、4个等等，在本发明实施例中就不再详细赘述了。

具体的转动控制中，首先，主控板101能够直接获取到的是电机的转动行程，由电机103当前位置信息与初始位置信息之差得到电机的转动行程。然后根据电机的转动行程以及电机的转动行程与回转环的转动行程的比值q，从而获得回转环的转动行程，其中，具体的，h为电机的霍尔值，由电机的特性决定，b为电机的减速比，D为回转环的直径，d₁为齿轮的直径，Pi为圆周率，d₂为内焊机焊接管道的直径，g为内焊机焊接管道的厚度。这样，主控板101就能间接获取到回转环102的转动行程。

接着，主控板101能够根据电机103的转动行程以及转动方向，能够获得回转环102的转动行程和转动方向，下面具体以主控板101根据获得的回转环102的转动行程和转动方向控制焊接单元的开启和关闭，以及控制电机103。

具体地，当主控板101根据电机103以第一方向转动，获得回转环102开始顺时针转动时，由主控板101开启顺时针焊接单元，这样，顺时针焊接单元随着回转环102的转动进行顺时针焊接，当回转环102随着电机103的转动转动到等于顺时针预设转动行程时，由主控板101控制关闭该顺时针焊接单元，接着，回转环102随电机103继续顺时针转动，当回转环102顺时针的转动行程等于顺时针极限转动行程时，由主控板101禁止该电机103继续该方向的转动，上述的顺时针预设转动行程小于该顺时针极限转动行程。

上述是在回转环102顺时针转动过程中的控制，下面介绍回转环102逆时针转动过程中的控制。

在主控板101根据电机103以第二方向转动，获得回转环102逆时针转动时，当获得回转环101逆时针的转动行程等于该第一逆时针转动行程时，开启逆时针焊接单元进行焊接，当逆时针的转动行程等于第二逆时针转动行程时，由主控板101关闭逆时针焊接单元，这样，逆时针焊接过程停止，上述的第一逆时针转动行程小于该第二逆时针转动行程。

当然，在逆时针焊接单元停止焊接之后，该主控板101还可以继续根据电机103的转动行程获取回转环逆时针的转动行程，当该回转环102逆时针的转动行程等于该逆时针极限转动行程时，由主控板101禁止该电机103继续以该方向进行转动，也就是说，此时电机103无法控制回转环102继续逆时针转动，无论是自动控制，还是由于回转环102的转动而被动转动。

通过主控板101根据电机103的转动获得回转环102的转动行程，根据回转环102的转动行程，确定是否需要开启焊接单元或者关闭焊接单元，当然，还有控制电机103禁止继续在该方向上转动。解决了现有技术中传统的焊接机在传感器失效时，无法有效焊接控制的技术问题，进而能够在传感器失效时，根据电机的转动行程，继续控制焊接单元进行焊接，因此，本申请的技术方案提高了焊接可靠性和稳定性。

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 (3)

1.一种管道内焊机焊接单元转动控制系统，其特征在于，包括：

主控板、回转环、驱动回转环转动的电机、在回转环与电机之间连接有齿轮、设置在回转环上的N个焊接单元，N为大于0的偶数，所述N个焊接单元包括顺时针焊接单元和逆时针焊接单元，所述主控板连接所述电机和所述焊接单元的开关；

所述主控板内预先存储有与所述电机转动行程对应的回转环的转动行程，其中，包括回转环顺时针转动的顺时针预设转动行程、顺时针极限转动行程，以及回转环逆时针转动的第一逆时针转动行程、第二逆时针转动行程、逆时针极限转动行程；

在所述主控板根据电机以第一方向转动，获得回转环开始顺时针转动时，控制开启所述顺时针焊接单元，当所述主控板根据电机的转动行程获取回转环顺时针的转动行程等于顺时针预设转动行程时，关闭所述顺时针焊接单元，当所述回转环顺时针的转动行程等于顺时针极限转动行程时，所述主控板禁止所述电机继续以所述第一方向转动，所述顺时针预设转动行程小于所述顺时针极限转动行程；

在主控板根据电机以第二方向转动，获得回转环逆时针转动时，当所述主控板根据电机的转动行程获得所述回转环逆时针的转动行程等于第一逆时针转动行程时，开启逆时针焊接单元，若所述回转环逆时针的转动行程等于第二逆时针转动行程时，关闭逆时针焊接单元，所述第一逆时针转动行程小于所述第二逆时针转动行程。

2.根据权利要求1所述的管道内焊机焊接单元转动控制系统，其特征在于，所述主控板继续根据电机的转动行程获得所述回转环逆时针的转动行程，在所述回转环逆时针的转动行程等于逆时针极限转动行程时，所述主控板禁止所述电机继续以所述第二方向转动，所述逆时针极限转动行程大于所述第二逆时针转动行程。

3.根据权利要求1所述的管道内焊机焊接单元转动控制系统，其特征在于，所述主控板用于根据所述电机的转动行程以及电机的转动行程与回转环的转动行程的比值q，获取所述回转环的转动行程，所述电机的转动行程与所述回转环的转动行程的比值q

$q=\frac{h\×b\×D}{d_1\×Pi\×(d_2-g)}$

其中，h为电机的霍尔值，b为电机的减速比，D为回转环的直径，d₁为齿轮的直径，Pi为圆周率，d₂为内焊机焊接管道的直径，g为内焊机焊接管道的厚度。