等離子弧焊自動控制系統(tǒng)的研制.pdf

1、焊接方法是傳統(tǒng)的機械加工方法。據(jù)工業(yè)發(fā)達國家統(tǒng)計，每年僅需要進行焊接加工之后使用的鋼材就占鋼總產(chǎn)量的45％左右。隨著焊接產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高，對于焊接裝備的要求也逐步提高?，F(xiàn)代的焊接裝備，特別是自動化焊接設(shè)備，是集焊接技術(shù)、機械技術(shù)、電子技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多學科于一體的自動化和數(shù)字化的高技術(shù)設(shè)備。
　　通過對等離子弧焊工藝過程和焊接控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢的分析，基于自動控制理論，結(jié)合國內(nèi)、外的新型控制器件和執(zhí)行器件的發(fā)展，研制

2、一種適用于筒體焊件環(huán)縫和縱縫焊接的等離子弧自動化控制系統(tǒng)。
　　根據(jù)等離子弧焊工藝過程，提出設(shè)計要求，進行控制系統(tǒng)的總體設(shè)計?？刂葡到y(tǒng)包括：中央控制器、人機操作接口、機械動作控制單元、等離子電弧控制單元、等離子氣體流量控制單元等。隨后，對影響焊接質(zhì)量的弧長調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)分析，找出電弧長度與焊接電壓的關(guān)系。據(jù)此，通過對于焊接電壓的檢測和控制間接控制電弧長度。建立弧長調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)的數(shù)學模型，在時域范圍內(nèi)，對該模型進行研究和仿真。引入PID控制器

3、，提高弧長調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性。接著，根據(jù)焊槍水平和垂直位置調(diào)整、焊槍擺動、工件旋轉(zhuǎn)等機械動作控制單元的技術(shù)要求，通過慣量折算方法和工程經(jīng)驗，選用合適的交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)和交流變頻驅(qū)動系統(tǒng)等作為驅(qū)動器件，設(shè)計機械動作控制單元的硬件。根據(jù)等離子弧焊對于焊接電流和等離子氣體流量的遞增、遞減等特殊工藝要求，選取具有逆變技術(shù)的氬弧焊接電源作為等離子弧焊的電源，氣體小流量伺服閥作為等離子氣體流量控制器。并使用PLC作為控制器，觸摸屏作為人機操