一種水下焊接遠程控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種水下焊接遠程控制系統(tǒng)，包括旋轉(zhuǎn)電弧焊槍、焊槍XY軸方向運動裝置、焊槍Z軸方向運動裝置、XY軸運動電機、Z軸運動電機、變頻器一、變頻器二、電流檢測單元、頻率檢測單元、高度檢測單元、旋轉(zhuǎn)半徑檢測單元、信號處理器、遠程監(jiān)控主機、水下焊接控制器、存儲器、信號隔離器、帶通濾波放大器以及分別與水下焊接控制器和遠程監(jiān)控主機相接的接口電路。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、使用壽命長；工作時不需安裝圖像監(jiān)視系統(tǒng)，通過對旋轉(zhuǎn)電弧焊槍的多個參數(shù)進行實時檢測，獲得最佳工藝參數(shù)曲線，提高了控制精度和焊接質(zhì)量，降低了投入成本，有效解決了現(xiàn)有水下焊接控制系統(tǒng)工作可靠性差、故障率高、實時檢測困難等問題。
【專利說明】一種水下焊接遠程控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及水下焊接【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種水下焊接遠程控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著海洋工程向深海挺進，水下焊接作為水下工程結(jié)構(gòu)安裝和維修施工中不可缺少的重要工藝手段，越來越受到各海洋大國的重視。由于水下焊接環(huán)境的復(fù)雜性和危險性，以及人類生理條件的限制(飽和氣體潛水的最大深度只有650m)，發(fā)展水下焊接自動化具有十分重要的意義。
[0003]由于焊接過程的特殊性，現(xiàn)有焊接遠程控制系統(tǒng)大多通過安裝圖像監(jiān)視系統(tǒng)來觀察焊接熔池和焊縫成型情況，通過對焊接電弧形態(tài)進行攝像檢測分析，以便更好的研究水下焊接電弧機理、控制焊接過程、優(yōu)化焊接工藝參數(shù)，這必將增加投入成本、降低裝置可靠性；而且現(xiàn)有攝像機大多在防水和抗壓方面尚不能滿足規(guī)定的要求，工作的可靠性差，故障率高，因而未能全面應(yīng)用，給水下焊接實時檢測帶來了困難。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種水下焊接遠程控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、使用壽命長；工作時不需安裝圖像監(jiān)視系統(tǒng)，通過對旋轉(zhuǎn)電弧焊槍的多個參數(shù)進行實時檢測，獲得最佳工藝參數(shù)曲線，提高了控制精度和焊接質(zhì)量，降低了投入成本。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種水下焊接遠程控制系統(tǒng)，其特征在于:包括旋轉(zhuǎn)電弧焊槍、焊槍XY軸方向運動裝置、焊槍Z軸方向運動裝置、驅(qū)動焊槍XY軸方向運動裝置工作的XY軸運動電機、驅(qū)動焊槍Z軸方向運動裝置工作的Z軸運動電機、對XY軸運動電機的轉(zhuǎn)速進行控制的變頻器一、對Z軸運動電機的轉(zhuǎn)速進行控制的變頻器二、對旋轉(zhuǎn)電弧焊槍的焊接電流進行實時檢測的電流檢測單元、對旋轉(zhuǎn)電弧焊槍的電弧旋轉(zhuǎn)頻率進行實時檢測的頻率檢測單元、對旋轉(zhuǎn)電弧焊槍的焊槍高度進行實時檢測的高度檢測單元、對旋轉(zhuǎn)電弧焊槍的焊槍旋轉(zhuǎn)半徑進行實時檢測的旋轉(zhuǎn)半徑檢測單元、采集旋轉(zhuǎn)電弧焊槍的實時工作參數(shù)并獲得實時參數(shù)特性曲線的信號處理器、用于設(shè)定旋轉(zhuǎn)電弧焊槍的焊接工藝參數(shù)曲線的遠程監(jiān)控主機、將所述實時參數(shù)特性曲線和焊接工藝參數(shù)曲線進行比較并根據(jù)比較結(jié)果實時調(diào)整旋轉(zhuǎn)電弧焊槍的焊接位置的水下焊接控制器、用于存儲所述實時參數(shù)特性曲線和焊接工藝參數(shù)曲線的存儲器、將電流檢測單元、頻率檢測單元、高度檢測單元和旋轉(zhuǎn)半徑檢測單元檢測到的數(shù)據(jù)依次進行光電隔離和放大濾波處理的信號隔離器和帶通濾波放大器，以及分別與水下焊接控制器和遠程監(jiān)控主機相接的接口電路；所述電流檢測單元、頻率檢測單元、高度檢測單元和旋轉(zhuǎn)半徑檢測單元均分別與信號隔離器和旋轉(zhuǎn)電弧焊槍相接，所述帶通濾波放大器分別與信號隔離器和信號處理器相接，所述XY軸運動電機分別與焊槍XY軸方向運動裝置和變頻器一連接，所述Z軸運動電機分別與焊槍Z軸方向運動裝置和變頻器二連接，所述變頻器一、變頻器二、信號處理器和存儲器均與水下焊接控制器相接。
[0006]上述一種水下焊接遠程控制系統(tǒng)，其特征是:所述水下焊接控制器為可編程控制器 PLC。
[0007]上述一種水下焊接遠程控制系統(tǒng)，其特征是:所述信號處理器為TMS320C55x DSP0
[0008]上述一種水下焊接遠程控制系統(tǒng)，其特征是:所述存儲器為EEPR0M。
[0009]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、使用壽命長；工作時不需安裝圖像監(jiān)視系統(tǒng)，通過對旋轉(zhuǎn)電弧焊槍的多個參數(shù)進行實時檢測，獲得最佳工藝參數(shù)曲線，提高了控制精度和焊接質(zhì)量，降低了投入成本，有效解決了現(xiàn)有水下焊接控制系統(tǒng)工作可靠性差、故障率高、實時檢測困難等問題。
[0010]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
[0011]【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的工作原理示意圖。
[0013]附圖標記說明:
[0014]1-旋轉(zhuǎn)電弧焊槍；2_焊槍XY軸方向運動裝置；3_焊槍Z軸方向運動裝置；4-XY軸運動電機；5-Ζ軸運動電機；6_變頻器一 ；7_變頻器二 ；8_電流檢測單元；9_頻率檢測單元；10_高度檢測單元；11-旋轉(zhuǎn)半徑檢測單元；12-信號處理器；13-遠程監(jiān)控主機；14_水下焊接控制器；15_存儲器；16_信號隔離器；17_帶通濾波放大器；18_接口電路。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，本實用新型包括旋轉(zhuǎn)電弧焊槍1、焊槍XY軸方向運動裝置2、焊槍Z軸方向運動裝置3、驅(qū)動焊槍XY軸方向運動裝置2工作的XY軸運動電機4、驅(qū)動焊槍Z軸方向運動裝置3工作的Z軸運動電機5、對XY軸運動電機4的轉(zhuǎn)速進行控制的變頻器一 6、對Z軸運動電機5的轉(zhuǎn)速進行控制的變頻器二 7、對旋轉(zhuǎn)電弧焊槍I的焊接電流進行實時檢測的電流檢測單元8、對旋轉(zhuǎn)電弧焊槍I的電弧旋轉(zhuǎn)頻率進行實時檢測的頻率檢測單元9、對旋轉(zhuǎn)電弧焊槍I的焊槍高度進行實時檢測的高度檢測單元10、對旋轉(zhuǎn)電弧焊槍I的焊槍旋轉(zhuǎn)半徑進行實時檢測的旋轉(zhuǎn)半徑檢測單元11、采集旋轉(zhuǎn)電弧焊槍I的實時工作參數(shù)并獲得實時參數(shù)特性曲線的信號處理器12、用于設(shè)定旋轉(zhuǎn)電弧焊槍I的焊接工藝參數(shù)曲線的遠程監(jiān)控主機13、將所述實時參數(shù)特性曲線和焊接工藝參數(shù)曲線進行比較并根據(jù)比較結(jié)果實時調(diào)整旋轉(zhuǎn)電弧焊槍I的焊接位置的水下焊接控制器14、用于存儲所述實時參數(shù)特性曲線和焊接工藝參數(shù)曲線的存儲器15、將電流檢測單元8、頻率檢測單元9、高度檢測單元10和旋轉(zhuǎn)半徑檢測單元11檢測到的數(shù)據(jù)依次進行光電隔離和放大濾波處理的信號隔離器16和帶通濾波放大器17，以及分別與水下焊接控制器14和遠程監(jiān)控主機13相接的接口電路18 ;所述電流檢測單元8、頻率檢測單元9、高度檢測單元10和旋轉(zhuǎn)半徑檢測單元11均分別與信號隔離器16和旋轉(zhuǎn)電弧焊槍I相接，所述帶通濾波放大器17分別與信號隔離器16和信號處理器12相接，所述XY軸運動電機4分別與焊槍XY軸方向運動裝置2和變頻器一 6連接，所述Z軸運動電機5分別與焊槍Z軸方向運動裝置3和變頻器二 7連接，所述變頻器一 6、變頻器二 7、信號處理器12和存儲器15均與水下焊接控制器14相接。
[0016]本實施例中，所述水下焊接控制器14為可編程控制器PLC。
[0017]本實施例中，所述信號處理器12為TMS320C55x DSP0[0018]本實施例中，所述存儲器15為EEPROM。
[0019]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水下焊接遠程控制系統(tǒng)，其特征在于:包括旋轉(zhuǎn)電弧焊槍(I)、焊槍XY軸方向運動裝置(2 )、焊槍Z軸方向運動裝置(3 )、驅(qū)動焊槍XY軸方向運動裝置(2 )工作的XY軸運動電機(4 )、驅(qū)動焊槍Z軸方向運動裝置(3 )工作的Z軸運動電機(5 )、對XY軸運動電機(4 )的轉(zhuǎn)速進行控制的變頻器一(6 )、對Z軸運動電機(5 )的轉(zhuǎn)速進行控制的變頻器二 CO、對旋轉(zhuǎn)電弧焊槍(I)的焊接電流進行實時檢測的電流檢測單元(8)、對旋轉(zhuǎn)電弧焊槍(I)的電弧旋轉(zhuǎn)頻率進行實時檢測的頻率檢測單元(9)、對旋轉(zhuǎn)電弧焊槍(I)的焊槍高度進行實時檢測的高度檢測單元(10)、對旋轉(zhuǎn)電弧焊槍(I)的焊槍旋轉(zhuǎn)半徑進行實時檢測的旋轉(zhuǎn)半徑檢測單元(11)、采集旋轉(zhuǎn)電弧焊槍(I)的實時工作參數(shù)并獲得實時參數(shù)特性曲線的信號處理器(12)、用于設(shè)定旋轉(zhuǎn)電弧焊槍(I)的焊接工藝參數(shù)曲線的遠程監(jiān)控主機(13)、將所述實時參數(shù)特性曲線和焊接工藝參數(shù)曲線進行比較并根據(jù)比較結(jié)果實時調(diào)整旋轉(zhuǎn)電弧焊槍(I)的焊接位置的水下焊接控制器(14)、用于存儲所述實時參數(shù)特性曲線和焊接工藝參數(shù)曲線的存儲器(15)、將電流檢測單元(8)、頻率檢測單元(9)、高度檢測單元(10)和旋轉(zhuǎn)半徑檢測單元(11)檢測到的數(shù)據(jù)依次進行光電隔離和放大濾波處理的信號隔離器(16)和帶通濾波放大器(17)，以及分別與水下焊接控制器(14)和遠程監(jiān)控主機(13)相接的接口電路(18);所述電流檢測單元(8 )、頻率檢測單元(9 )、高度檢測單元(10 )和旋轉(zhuǎn)半徑檢測單元(11)均分別與信號隔離器(16)和旋轉(zhuǎn)電弧焊槍(I)相接，所述帶通濾波放大器(17)分別與信號隔離器(16 )和信號處理器(12 )相接，所述XY軸運動電機(4 )分別與焊槍XY軸方向運動裝置(2 )和變頻器一(6 )連接，所述Z軸運動電機(5 )分別與焊槍Z軸方向運動裝置(3 )和變頻器二(7)連接，所述變頻器一(6)、變頻器二(7)、信號處理器(12)和存儲器(15)均與水下焊接控制器(14)相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種水下焊接遠程控制系統(tǒng)，其特征在于:所述水下焊接控制器(14)為可編程控制器PLC。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種水下焊接遠程控制系統(tǒng)，其特征在于:所述信號處理器(12)為 TMS320C55x DSP0
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種水下焊接遠程控制系統(tǒng)，其特征在于:所述存儲器(15)為 EEPROM0
【文檔編號】B23K9/095GK203599687SQ201320690254
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月3日
【發(fā)明者】郝杰 申請人:西安擴力機電科技有限公司