[实用新型]一种数控变极性等离子弧焊系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，具体提供一种数控变极性等离子弧焊系统。

背景技术

随着机械装备与技术的不断提高，先进的焊接工艺及装备对提高焊接件产品的外观质量、工作效率、焊接性能起着关键而重要的作用，传统的手工焊工艺技术已不能适应当前先进设备技术的要求。

焊接自动化已成为国内外焊接领域发展的主要趋势。目前的焊接自动化有两类主要的技术：一类是普通的自动焊接机，由机械驱动工件运动或焊枪运动，与焊接电源和电控部分简单的组合，代替人工完成比较单一的焊接任务；另一类是焊接机器人及其工作站，能完成品种多变和复杂工件的焊接，但技术含量高，价格很高。

在公开号为CN 101612687A的专利文献中，申请人公开过一种数控多轴联动柔性弧焊系统。该系统虽然具有较高的自动化程度、运行可靠、操作简单等特点，但在系统控制及焊接效果等方面仍有提高空间。

发明内容

本实用新型是针对上述现有技术的不足，提供一种可真正实现方波焊接目的的数控变极性等离子弧焊系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种数控变极性等离子弧焊系统，包括焊接电源、送丝机、工件夹持运动机构、焊枪运动机构、冷却系统、保护气系统、电气控制系统，焊枪运动机构包括主运动机构以及微动机构；电气控制系统包括数控系统及常规电控系统，数控系统根据焊接参数和程序设定来控制工件夹持运动机构、焊枪运动机构和送丝机；常规电控系统控制冷却系统的启动和停止、保护气系统中气源的开关、提前送气、滞后送气以及引弧、熄弧，其特点是，所述焊接电源为变极性等离子焊接电源，

变极性等离子焊接电源采用具有快速响应大功率IGBT直流电源、大功率IGBT极性切换桥及驱动电路和DSP控制器，通过DSP控制器控制IGBT直流电源的通断时间来调整交流正负半波宽度，通过电压信号控制焊接电流。

所述数控系统优选基于DSP处理器的伺服电机数控系统，包括操作者控制界面处理器、实时控制处理器、若干DSP处理器及运动控制卡，

数据系统的联接采用CANBUS系统、工业以太网或RS-232串行接口；

各DSP处理器和实时控制处理器通过VME BUS总线连接；

操作者控制界面处理器通过监控各DSP处理器实现同时对所有DSP控制的外设进行控制和监视；

运动控制卡用于脉冲输出、脉冲计数、数字输入、数字输出，运动控制卡输出控制信号，经伺服驱动器输入伺服电机，进而驱动伺服电机工作。

本实用新型的数控变极性等离子弧焊系统和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：

(一)DSP处理器和实时控制处理器具有在系统编程(ISP)特点，可以根据实时控制的需要，灵活更改电机驱动控制算法及电路的控制逻辑，使系统具有很大的灵活性和开放性；

(二)高速的DSP控制切换速度、电流输出可以提高焊接电源本身的输出稳定性，快速进行变极性动作；采用DSP处理器的伺服电机数控系统抑制尖刺波，具有变极性速度快、尖刺波抑制好、正反向电流和时间可以在能力范围内设置不同值等特点，能够达到调节清理密度、减少清理时间和多余热输入，实现真正的方波焊接的目的。

附图说明

附图1是本实用新型数控变极性等离子弧焊系统的结构框图；

附图2是图1弧焊系统中的数控系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。

下面给出一个最佳实施例：

如附图1所示，本实用新型的数控变极性等离子弧焊系统包括变极性等离子焊接电源1、送丝机2、工件夹持运动机构3、焊枪运动机构4、冷却系统5、保护气系统6、电气控制系统7。其中，焊枪运动机构4包括主运动机构以及微动机构。电气控制系统7包括数控系统8及常规电控系统9。数控系统根据焊接参数和程序设定来控制工件夹持运动机构、焊枪运动机构和送丝机。常规电控系统控制冷却系统的启动和停止、保护气系统中气源的开关、提前送气、滞后送气以及引弧、熄弧。

变极性等离子焊接电源采用具有快速响应大功率IGBT直流电源、大功率IGBT极性切换桥及驱动电路和DSP控制器，通过DSP控制器控制IGBT直流电源的通断时间来调整交流正负半波宽度，通过电压信号控制焊接电流。

如附图2所示，数控系统是基于DSP处理器的伺服电机数控系统，包括操作者控制界面处理器、实时控制处理器、若干DSP处理器及运动控制卡。