專利名稱：蝶閥等離子噴焊焊縫跟蹤方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊縫跟蹤方法技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及等離子噴焊焊縫跟蹤方法技術(shù)領(lǐng)域，具體 是指一種蝶閥等離子噴焊焊縫跟蹤方法。
背景技術(shù)：
三偏心蝶閥是由兩個(gè)垂直于圓錐體的任一母線的平行面截取而得，密封面是錐體的表面， 寬度10~20mm。三偏心蝶閥的旋轉(zhuǎn)中心是圓錐體的軸線。三偏心蝶閥的閥瓣和蝶板的密封 面通常用兩種不同硬度的材料，目前多采用手工焊條堆焊的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，焊接難度大，生產(chǎn) 效率低。因此，研發(fā)自動(dòng)等離子噴焊技術(shù)具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
蝶閥堆焊要求待噴焊的密封面在轉(zhuǎn)為最高點(diǎn)時(shí)成水平位置。蝶閥采用的這種特殊安裝方 式，使其在旋轉(zhuǎn)時(shí)密封面會(huì)左右移動(dòng)，產(chǎn)生橫向偏移。等離子自動(dòng)噴焊要求焊槍實(shí)時(shí)跟蹤橫 向位移量。為了滿足三偏心蝶閥自動(dòng)等離子噴焊，需要研制相應(yīng)的焊縫自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)及 方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種蝶閥等離子噴焊焊縫跟蹤方法，該方法控制精度高，工作穩(wěn) 定可靠，實(shí)現(xiàn)了三偏心蝶閥的高質(zhì)量噴焊。
為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提供一種蝶閥等離子噴焊焊縫跟蹤方法，其特點(diǎn)是，包括 步驟
1 )通過(guò)位移傳感器采集蝶閥的位移信號(hào)并轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；
2) 單片機(jī)系統(tǒng)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，輸出控制步進(jìn)電機(jī)的方向和 脈沖信號(hào)，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制步進(jìn)電機(jī)；
3) 所述步進(jìn)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)焊槍實(shí)時(shí)跟蹤蝶閥的堆焊密封面進(jìn)行噴焊。 較佳的，所述位移傳感器采用GA型位移傳感器。
較佳的，所述單片機(jī)系統(tǒng)采用單片機(jī)80C196KC 。 較佳的，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)釆用滾珠絲杠。
較佳的，所述單片機(jī)系統(tǒng)使用MAX530顯示焊槍的實(shí)時(shí)速度。本發(fā)明使用GA型位移傳感器采集蝶閥的軌跡，由單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理和輸出控制信號(hào)， 通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)速度和位置，經(jīng)滾珠絲杠帶動(dòng)焊槍對(duì)蝶閥蝶板的噴焊面進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，系 統(tǒng)控制軟件采用步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向、頻率和運(yùn)行步數(shù)、步進(jìn)電機(jī)升降速三個(gè)重要參數(shù)的控制算 法，控制精度高，工作穩(wěn)定可靠，實(shí)現(xiàn)了三偏心蝶閥的高質(zhì)量嘖焊。


圖1是本發(fā)明的工作原理示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將對(duì)本發(fā)明的蝶閥等離子噴焊焊縫跟蹤方法作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 請(qǐng)參閱圖1所示，用于本發(fā)明的蝶閥等離子噴焊焊縫跟蹤系統(tǒng)，包括位移傳感器、單片 機(jī)系統(tǒng)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電機(jī)和用于連接焊槍的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述位移傳感器電連接所 迷單片機(jī)系統(tǒng)，所述單片機(jī)系統(tǒng)通過(guò)所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電連接所述步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電 機(jī)連接所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
較佳的，所述位移傳感器是GA型位移傳感器。
較佳地，所述單片機(jī)系統(tǒng)包括單片機(jī)最小系統(tǒng)、串口通信模塊、數(shù)據(jù)調(diào)理模塊、D/A轉(zhuǎn) 換模塊和步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)模塊，所述串口通信模塊、所述數(shù)據(jù)調(diào)理模塊、所述D/A轉(zhuǎn)換模 塊和所述步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)模塊分電連接所述單片機(jī)最小系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)調(diào)理模塊電連接所 述位移傳感器，所述串口通信模塊用于與上位機(jī)連接，所述步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)模塊電連接所 述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，單片機(jī)最小系統(tǒng)由單片機(jī)80C196KC、復(fù) 位電路、時(shí)鐘電路、外部程序存儲(chǔ)器28C64,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器6264等組成。
較佳的，所迷傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是滾珠絲杠。
本發(fā)明的控制系統(tǒng)軟件包括采樣、采樣數(shù)據(jù)的平滑處理、計(jì)算步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向、計(jì)算步 進(jìn)電機(jī)的頻率和運(yùn)行步數(shù)、步進(jìn)電機(jī)升降速過(guò)程和延時(shí)程序6部分。本研究主要利用MATLAB 強(qiáng)大的數(shù)學(xué)計(jì)算和圖形功能，完成步進(jìn)電機(jī)3個(gè)參數(shù)表格的計(jì)算、對(duì)采集數(shù)據(jù)的處理以及算 法的模擬。
本發(fā)明設(shè)計(jì)以Intel 16位處理器80C196KC作為系統(tǒng)控制核心，以蝶閥的橫向偏移量為系 統(tǒng)輸入量，以焊槍的位移量為輸出量，控制焊槍，通過(guò)位移傳感器采集蝶閥的位移信號(hào)并轉(zhuǎn) 換成模擬信號(hào)，單片機(jī)將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，輸出控制步進(jìn)電機(jī)的方向和脈 沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)滾珠絲杠帶動(dòng)焊槍實(shí)時(shí)跟蹤蝶閥的堆焊密封面進(jìn)行噴焊，使用MAX530
顯示焊槍的實(shí)時(shí)速度。采用本發(fā)明的方法對(duì)噴焊控制系統(tǒng)的各個(gè)組成部分進(jìn)行了調(diào)試分析，試焊結(jié)果表明設(shè)計(jì) 的焊縫跟蹤系統(tǒng)控制精度高，工作穩(wěn)定可靠，實(shí)現(xiàn)了三偏心蝶閥的高質(zhì)量噴焊。
綜上，本發(fā)明的蝶閥等離子噴焊焊縫跟蹤方法控制精度高，工作穩(wěn)定可靠，實(shí)現(xiàn)了三偏 心蝶閥的高質(zhì)量噴焊。
在此說(shuō)明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種 修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說(shuō)明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限 制性的。
權(quán)利要求
1. 一種蝶閥等離子噴焊焊縫跟蹤方法，其特征在于，包括步驟1)通過(guò)位移傳感器采集蝶閥的位移信號(hào)并轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；2)單片機(jī)系統(tǒng)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，輸出控制步進(jìn)電機(jī)的方向和脈沖信號(hào)，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制步進(jìn)電機(jī)；3)所述步進(jìn)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)焊槍實(shí)時(shí)跟蹤蝶閥的堆焊密封面進(jìn)行噴焊。
2. 如權(quán)利要求1所述的蝶閥等離子噴焊焊縫跟蹤方法，其特征在于，所述位移傳感器采用 GA型位移傳感器。
3. 如權(quán)利要求1所述的蝶閥等離子噴焊焊縫跟蹤方法，其特征在于，所述單片機(jī)系統(tǒng)采用 單片機(jī)80C196KC。
4. 如權(quán)利要求1所述的蝶閥等離子噴焊焊縫跟蹤方法，其特征在于，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用滾 珠絲杠。
5. 如權(quán)利要求1所述的蝶閥等離子噴焊焊縫跟蹤方法，其特征在于，所述單片機(jī)系統(tǒng)使用 MAX530顯示焊4&的實(shí)時(shí)速度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蝶閥等離子噴焊焊縫跟蹤方法，包括步驟1)通過(guò)位移傳感器采集蝶閥的位移信號(hào)并轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；2)單片機(jī)系統(tǒng)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，輸出控制步進(jìn)電機(jī)的方向和脈沖信號(hào)，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制步進(jìn)電機(jī)；3)步進(jìn)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)焊槍實(shí)時(shí)跟蹤蝶閥的堆焊密封面進(jìn)行噴焊，較佳的，位移傳感器采用GA型位移傳感器，單片機(jī)系統(tǒng)采用單片機(jī)80C196KC，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用滾珠絲杠，單片機(jī)系統(tǒng)使用MAX530顯示焊槍的實(shí)時(shí)速度，本發(fā)明控制精度高，工作穩(wěn)定可靠，實(shí)現(xiàn)了三偏心蝶閥的高質(zhì)量噴焊。
文檔編號(hào)B23K10/02GK101434001SQ20081020764
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日
發(fā)明者朱金老 申請(qǐng)人:上海氣焊機(jī)廠有限公司