窄間隙埋弧焊送絲和行走系統(tǒng)的數(shù)字化研究.pdf

1、送絲和行走系統(tǒng)是窄間隙埋弧焊的一個(gè)重要組成部分，其送絲性能的好壞直接影響到焊接質(zhì)量。數(shù)字化送絲和行走系統(tǒng)是采用高性能的控制芯片為核心控制器，通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)送絲和行走系統(tǒng)的控制，具有定位準(zhǔn)、控制簡(jiǎn)單、響應(yīng)快速、靈活性突出等優(yōu)勢(shì)，大大提高送絲和行走系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
　　本文深入的分析了窄間隙埋弧焊焊接過(guò)程中的送絲和行走控制模式，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了以dsPIC30F6015為核心控制器的窄間隙埋弧焊送絲和行走控制系統(tǒng)。
　

2、　根據(jù)窄間隙埋弧焊對(duì)送絲和行走系統(tǒng)精度的要求，本設(shè)計(jì)送絲系統(tǒng)采用電樞電流，送絲電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、焊接電弧電壓三閉環(huán)反饋，行走系統(tǒng)采用電樞電流配合電機(jī)轉(zhuǎn)速的雙閉環(huán)反饋，并結(jié)合了廣泛使用的PI算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)送絲和行走速度的精確控制。
　　根據(jù)窄間隙埋弧焊送絲和行走系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能，設(shè)計(jì)了符合送絲和行走系統(tǒng)要求的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，硬件電路和軟件程序。送絲驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用DC SERVO MOTOR110SZ03直流伺服電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用直齒圓柱配合渦

3、輪蝸桿的兩級(jí)減速設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了送絲速度在0.4m/min～4m/min范圍內(nèi)的任意調(diào)節(jié)。行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用DCSERVO MOTOR110SZ01直流伺服電動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用兩級(jí)的渦輪蝸桿減速設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了行走速度在0.075m/min～1.3m/min范圍內(nèi)的任意調(diào)節(jié)。送絲和行走系統(tǒng)的硬件部分設(shè)計(jì)圍繞dsPIC30F6015核心控制器展開(kāi)，包括+5V、±15V電源，電機(jī)H式驅(qū)動(dòng)電路，電弧電壓和焊接電流的采樣電路，轉(zhuǎn)速和電樞電流的采樣電路，R

4、S-485的通信網(wǎng)絡(luò)和顯示界面的設(shè)計(jì)。送絲和行走系統(tǒng)的軟件部分采用的是模塊化設(shè)計(jì)，完成了焊接電流的采樣模塊，電樞電壓的采樣模塊，電機(jī)轉(zhuǎn)速的采樣模塊，電樞電流的采樣模塊，焊接參數(shù)的顯示模塊，總線的通信模塊，并在此基礎(chǔ)上，完成了引弧、熄弧、焊接過(guò)程的送絲控制程序和焊接過(guò)程的行走控制程序。
　　送絲和行走系統(tǒng)的軟件部分編寫(xiě)、調(diào)試和軟硬件的測(cè)試主要在Windows操作界面下的MPLAB集成開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。送絲和行走實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：實(shí)現(xiàn)了窄間