CN110666406A - 一种超音频方波脉冲变极性焊接控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超音频方波脉冲变极性焊接控制系统及其控制方法，控制系统包括：中央处理器、触摸屏、驱动电路、主电路和采样反馈电路，触摸屏、驱动电路和采样反馈电路均与中央处理器相连；驱动电路通过主电路与采样反馈电路相连。本发明带有触摸屏控制功能，具有良好的人机交互性能，且具备焊接参数的闭环反馈调节功能，可精确采集并实时调整焊机实际输出的焊接参数值。
Description
技术领域
本发明属于焊接系统技术领域，更具体的说是涉及一种超音频方波脉冲变极性焊接控制系统及其控制方法。
背景技术
在实际工业生产中，与传统自动焊接方法仅需对送丝机启停、焊机起弧开关、气阀开关等开关量进行控制不同，超音频方波脉冲变极性焊接需要对基值电流、电流差值、变极性频率、变极性占空比、低频脉动频率、脉冲电流占空比、超音频方波脉冲电流、超音频方波脉冲频率、超音频方波脉冲占空比等多个参数进行实时控制，对焊接控制系统数据传输的实时性和可靠性提出了很高要求；在异形件焊接及全位置焊等应用场景中，焊枪需要进行转动、摆动等操作，焊接电压、电流等焊接参数也要随之发生改变，这要求焊接参数能够根据焊接位置的变化进行实时的更新，这也进一步提高了对焊接系统性能的要求。
随着计算机科学的快速发展，机械生产行业越来越向智能化、自动化方向发展，在焊接行业中，可视化人机交互、工业机器人、远程控制新设备和新技术正获得越来越广泛的应用，这对焊接控制系统本身的智能化水平以及对外围智能化设备的兼容性提出了很高要求。目前工业生产中厂商设备种类繁多，各厂商应用的通信接口及通信协议种类繁多，这要求焊接控制系统所配置的接口和所支持的通信协议也应该具有广泛性和兼容性。
因此，如何提供一种安全可靠、适用性强的超音频方波脉冲变极性焊接控制系统及其控制方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种超音频方波脉冲变极性焊接控制系统及其控制方法，带有触摸屏控制功能，具有良好的人机交互性能，且具备焊接参数的实时反馈调节功能，可精确采集并调整焊机所实际输出的焊接参数值。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种超音频方波脉冲变极性焊接控制系统，包括：中央处理器、触摸屏、驱动电路、主电路和采样反馈电路，其中，所述触摸屏、所述驱动电路和所述采样反馈电路均与所述中央处理器相连；所述驱动电路通过所述主电路与所述采样反馈电路相连。
优选的，所述中央处理器通过通信接口与外围设备相连。
优选的，通信接口包括RS485接口、RS232接口、CAN接口或RJ45接口。
一种超音频方波脉冲变极性焊接控制系统的控制方法，中央处理器接收来自触摸屏的焊接参数设置值，处理后将包含控制信息的PWM传给驱动电路，驱动电路驱动主电路输出设定焊接参数值，采用反馈电路实时采集焊接参数的实际输出值并不断反馈给中央处理器，中央处理器根据数据调整发送给驱动电路的PWM的脉宽大小，对焊接参数进行调控，同时将采集的焊接参数值信息发送给触摸屏进行实时显示。
优选的，中央处理器接收来自触摸屏的焊接参数设置值之前，将预先存储的焊接参数的初始值发送至触摸屏，完成触摸屏显示内容的初始化，若在规定时间内未完成通信，则触摸屏提示错误信息。
优选的，中央处理器还通过通信接口完成对外围设备的控制。
优选的，对外围设备的控制包括以下步骤：接收通过触摸屏输入的控制参数值或将预先完成编程设置的控制参数值按照相关通信协议的规定打包后发送给中央处理器，中央处理器完成数据帧的解析并将相关控制信息依据不同的通信需求，按照所需通信协议的要求将控制信息参数重新打包后，通过相应的通信接口送给外围设备，随后通过相应的通信接口接收外围设备的反馈信息并做相应处理，完成数据的双向传输。
优选的，所述中央处理器按照不同通信协议的规定下发连接请求数据帧，采用中断方式监听各数据接口是否有返回数据帧。
优选的，若有外围设备发送DeviceNet MAC ID数据帧并通过重复地址检验，则中央处理器与外围设备基于DeviceNet协议建立连接；若有外围设备发送Client端连接请求并通过验证，则中央处理器作为Server端与外围设备基于TCP/IP协议建立连接；若有外围设备回复具有特定功能码的数据帧，则中央处理器与外围设备基于Modbus协议建立连接。
本发明的有益效果在于：
本发明安全可靠、适用性强，带有触摸屏控制功能，具有良好的人机交互性能；具备焊接参数的实时反馈调节功能，可精确采集并实时调整焊机所实际输出的焊接参数值；具备高速通信功能，可实现大数据量的可靠实时传输，具备多种通信接口，支持多种通信协议，对市面上已有的不同厂商、不同规格的送丝机、工业机器人等多种设备具有良好的兼容性和适应性，具有良好的市场价值和广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明的系统结构示意图。
图2附图为本发明的方法流程图。
图3附图为本发明触摸屏控制界面的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅附图1-2，本发明提供了一种超音频方波脉冲变极性焊接控制系统，包括：中央处理器、触摸屏、驱动电路、主电路和采样反馈电路，其中，触摸屏、驱动电路和采样反馈电路均与中央处理器相连；驱动电路通过主电路与采样反馈电路相连。
中央处理器，设置有外围控制电路，中央处理器及外围控制电路通过通信接口与外围设备相连。其中，通信接口包括RS485接口、RS232接口、CAN接口或RJ45接口。RS485/232接口基于Modbus通信协议，CAN接口基于CAN或DeviceNet通信协议，RJ45接口基于TCP/IP通信协议。基于上述配置有触摸屏和多种通信接口的中央处理器完成对于焊接参数的实时设置及对外围设备的控制。
参见附图3，在另一种实施例中，本发明通触摸屏自主开发的控制界面，包含焊接参数的数值设置、焊接状态的反馈显示、实际输出焊接参数值的反馈显示和焊接启停等控制功能，控制界面高效直观，人机交互性好。
焊接参数包括：基值电流、电流差值、变极性频率、变极性占空比、低频脉动频率、脉冲电流占空比、超音频方波脉冲电流、超音频方波脉冲频率、超音频方波脉冲占空比、引弧电流、提前送气时间、滞后关气时间、上坡时间和下坡时间。
本发明还提供了一种超音频方波脉冲变极性焊接控制系统的控制方法，中央处理器接收来自触摸屏的焊接参数设置值，处理后将包含控制信息的PWM传给驱动电路，驱动电路驱动主电路输出设定焊接参数值，采用反馈电路实时采集焊接参数的实际输出值并不断反馈给中央处理器，中央处理器根据数据调整发送给驱动电路的PWM的脉宽大小，对焊接参数进行调控，同时将采集的焊接参数值信息发送给触摸屏进行实时显示。
中央处理器接收使用触摸屏输入的焊接参数或将预先完成编程设置的焊接参数值按照相关通信协议打包后发给中央处理器，中央处理器接收并处理数据帧，将焊接参数设置信息发送给驱动电路，同时接收采样电路采集的实际输出的焊接参数信息数据帧，解析后将焊机实际输出值发送给触摸屏进行实时显示，同时向驱动电路发送反馈调整信息对焊接参数进行纠正控制。
在另一种实施例中，中央处理器接收来自触摸屏的焊接参数设置值之前，将预先存储的焊接参数的初始值发送至触摸屏，完成触摸屏显示内容的初始化，若在规定时间内未完成通信，则触摸屏提示错误信息。
中央处理器还通过通信接口完成对外围设备的控制，其中中央控制器型号采用Freescale公司的MC9S12XEP100MAL。对外围设备的控制包括以下步骤：接收通过触摸屏输入的控制参数值或将预先完成编程设置的控制参数值按照相关通信协议的规定打包后发送给中央处理器，中央处理器完成数据帧的解析并将相关控制信息依据不同的通信需求，按照所需通信协议的要求将控制信息参数重新打包后，通过相应的通信接口送给外围设备，随后通过相应的通信接口接收外围设备的反馈信息并做相应处理，完成数据的双向传输。
中央处理器按照不同通信协议的规定下发连接请求数据帧，采用中断方式监听各数据接口是否有返回数据帧。若有外围设备发送DeviceNet MAC ID数据帧并通过重复地址检验，则中央处理器与外围设备基于DeviceNet协议建立连接；若有外围设备发送Client端连接请求并通过验证，则中央处理器作为Server端与外围设备基于TCP/IP协议建立连接；若有外围设备发送具有特定功能码的数据帧，则中央处理器与外围设备基于Modbus协议建立连接。
本发明安全可靠、适用性强，带有触摸屏控制功能，具有良好的人机交互性能；具备焊接参数的反馈调节功能，可精确采集并调整焊机所实际输出的焊接参数值；具备高速通信功能，可实现大数据量的可靠实时传输，具备多种通信接口，支持多种通信协议，对市面上已有的不同厂商、不同规格的送丝机、工业机器人等多种设备具有良好的兼容性和适应性，具有良好的市场价值和广泛的应用前景。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种超音频方波脉冲变极性焊接控制系统，其特征在于，包括：中央处理器、触摸屏、驱动电路、主电路和采样反馈电路，其中，所述触摸屏、所述驱动电路和所述采样反馈电路均与所述中央处理器相连；所述驱动电路通过所述主电路与所述采样反馈电路相连。
2.根据权利要求1所述的一种超音频方波脉冲变极性焊接控制系统，其特征在于，所述中央处理器通过通信接口与外围设备相连。
3.根据权利要求2所述的一种超音频方波脉冲变极性焊接控制系统及其控制方法，其特征在于，通信接口包括RS485接口、RS232接口、CAN接口或RJ45接口。
4.一种超音频方波脉冲变极性焊接控制系统的控制方法，其特征在于，中央处理器接收来自触摸屏的焊接参数设置值，处理后将包含控制信息的PWM波传给驱动电路，驱动电路驱动主电路输出设定焊接参数值，采用反馈电路实时采集焊接参数的实际输出值并反馈给中央处理器，中央处理器根据数据调整发送给驱动电路的PWM脉宽大小，实现对焊接参数的实时调控，同时将采集的焊接参数值信息发送给触摸屏，进行实时显示。
5.根据权利要求4所述的一种超音频方波脉冲变极性焊接控制系统的控制方法，其特征在于，中央处理器接收来自触摸屏的焊接参数设置值之前，将预先存储的焊接参数的初始值发送至触摸屏，完成触摸屏显示内容的初始化，若在规定时间内未完成通信，则触摸屏提示错误信息。
6.根据权利要求4或5所述的一种超音频方波脉冲变极性焊接控制系统的控制方法，其特征在于，中央处理器通过通信接口实现对外围设备的控制。
7.根据权利要求6所述的一种超音频方波脉冲变极性焊接控制系统的控制方法，其特征在于，对外围设备的控制包括以下步骤：接收通过触摸屏输入的控制参数值或将预先完成编程设置的控制参数值按照相关通信协议的规定打包后发送给中央处理器，中央处理器完成数据帧的解析并将相关控制信息依据不同的通信需求，按照所需通信协议的要求将控制信息参数重新打包后，通过相应通信接口送给外围设备，随后通过相应的通信接口接收外围设备的反馈信息并做相应处理，完成数据的双向传输。
8.根据权利要求7所述的一种超音频方波脉冲变极性焊接控制系统的控制方法，其特征在于，所述中央处理器按照不同通信协议的规定下发连接请求数据帧，采用中断方式监听各数据接口是否有返回数据帧。
9.根据权利要求8所述的一种超音频方波脉冲变极性焊接控制系统的控制方法，其特征在于，若有外围设备发送DeviceNet MAC ID数据帧并通过重复地址检验，则中央处理器与外围设备基于DeviceNet协议建立连接；若有外围设备发送Client端连接请求并通过验证，则中央处理器作为Server端与外围设备基于TCP/IP协议建立连接；若有外围设备回复具有特定功能码的数据帧，则中央处理器与外围设备基于Modbus协议建立连接。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2007315385A1 (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Linak A/S | A motor operator for switchgear for mains power distribution systems |
| CN202199900U (zh) * | 2011-07-21 | 2012-04-25 | 广州数控设备有限公司 | 基于DeviceNet、RS485方式的焊接控制器 |
| CN105345247A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-02-24 | 广州亨龙智能装备股份有限公司 | 电阻焊焊机焊接质量在线监控系统 |
| CN206294203U (zh) * | 2016-12-01 | 2017-06-30 | 新奥科技发展有限公司 | 一种支持多种协议传输的串口扩展装置 |
| CN106956061A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-07-18 | 南通市慧冠智能科技有限公司 | 焊接电源功率输出变化与弧焊机器人动作闭环控制方法 |
| CN207494826U (zh) * | 2017-11-14 | 2018-06-15 | 深圳市瑞凌实业股份有限公司 | 基于Anybus的焊机及机器人控制系统 |
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2019
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2007315385A1 (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Linak A/S | A motor operator for switchgear for mains power distribution systems |
| CN202199900U (zh) * | 2011-07-21 | 2012-04-25 | 广州数控设备有限公司 | 基于DeviceNet、RS485方式的焊接控制器 |
| CN105345247A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-02-24 | 广州亨龙智能装备股份有限公司 | 电阻焊焊机焊接质量在线监控系统 |
| CN206294203U (zh) * | 2016-12-01 | 2017-06-30 | 新奥科技发展有限公司 | 一种支持多种协议传输的串口扩展装置 |
| CN106956061A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-07-18 | 南通市慧冠智能科技有限公司 | 焊接电源功率输出变化与弧焊机器人动作闭环控制方法 |
| CN207494826U (zh) * | 2017-11-14 | 2018-06-15 | 深圳市瑞凌实业股份有限公司 | 基于Anybus的焊机及机器人控制系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 李伟等: "焊接电源数字化人机交互系统设计研究", 《机电工程》 * |
| 齐铂金等: "超音频脉冲TIG焊电源拓扑及电弧焊适用性", 《北京航空航天大学学报》 * |
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