[发明专利]粗管对焊自动控制装置及该控制装置的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及粗管对焊控制技术。

背景技术

在海洋工作平台建造过程中，打导管桩是整个过程中最基本的部分，通常桩管的直径为900～1600mm，桩管的长度也比较长，一般为50～80m。工作开始前，需要把整个桩管分成2～3段，每段桩管30m左右，同时会在每段的端部都会焊有桩舌，这样的目的是为了两段桩管对接的时候更加便利。桩管安装过程利用打桩机将定位好的第一段桩管打入海底，在桩管顶端合适的位置搭好临时工作平台(一般距顶端1米处)，接下来焊接工人需要完成对两段桩管的组焊，需要先组对，再利用大型浮吊将另一桩管和第一段桩管找正，再将两段焊接在一起。

在焊接工作中，先用手工焊打底，然后将柔性轨道安装在焊缝以上300～400mm处，柔性轨道一般将整体分为两部分或者四部分，方便安装和拆卸，接着将焊接小车挂在轨道上，调节焊枪的姿态调整机构，确保喷嘴与焊道相距15mm左右，距离太远容易导致引弧不成功，而且会失去保护气在电弧区域形成保护层的作用，并且导致大量气孔，严重影响焊接质量。确保所有焊枪的焊接电源都是可控的，调整焊接起始位置，然后开始焊接。在焊接的过程中，由于焊缝的不一致性，有些焊缝高低不平，坡度和深度也不一样，需要焊接工人通过姿态调整机构调整焊枪最佳的焊接位置。

通过对行走速度和送丝速度的控制来控制焊接电流，焊接电流不能太大，由于是横焊，如果焊接电流太大，一方面导致熔池里的液态金属下坠，导致瘤状，影响下一条焊道的焊接，另一方面影响焊接品质。

每条柔性轨道挂单个或多个焊接小车，每个焊接小车上安装一把或者两把焊枪，这样每个焊接小车只负责半个圆或者四分之一圆的焊缝。在两把焊枪同时工作的情况下，需要对两把焊枪的相对位置作更细微的调整，确保两条焊道不会相互影响。这样一趟半圆，就能直接焊好两条焊道，提高了工作效率。两个焊接小车同时焊接，焊接工人只需要操作自动焊接系统，不时调整焊枪位置。

但现有的焊接自动控制系统还无法实现焊接过程的精准控制，导致焊缝质量差、焊接效率低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的焊接自动控制系统还无法实现焊接过程的精准控制，导致焊缝质量差、焊接效率低的问题，提供一种粗管对焊自动控制装置及该控制装置的控制方法。

本发明所述的粗管对焊自动控制装置包括三个直流伺服电机驱动器8、三个电机9和两个焊接电源，其中一个电机9作为行走电机，用于带动焊接小车沿柔性轨道运动，另外两个电机9作为送丝电机，控制两个焊枪的送丝速度；三个直流伺服电机驱动器8分别用于驱动三个电机9，两个焊接电源用于为两个焊枪提供工作电源；

所述的粗管对焊自动控制装置还包括两个单路直流电压变送器1、两个交流电流传感器2、预送气设置电路4、延时送气设置电路5、焊接控制器6、两个电磁阀3、显示装置7、电源控制器10、变压器11和直流控制电源12；

其中，两个单路直流电压变送器1、两个交流电流传感器2、焊接控制器6和三个直流伺服电机驱动器8位于焊接控制箱内，电源控制器10和变压器11位于电源控制箱内；

所述的焊接控制器6和电源控制器10均采用C8051F040单片机实现；

所述的三个电机9均为直流微电机；

所述的三个直流伺服电机驱动器8均为直流伺服电机驱动器；

所述两个单路直流电压变送器1分别用于测量两个焊枪的输入电压，两个单路直流电压变送器1的电压检测信号输出端分别连接焊接控制器6的两个电压检测信号输入端；

两个交流电流传感器2分别用于测量两个焊枪的输入电流，两个交流电流传感器2的电压电流检测信号输出端分别连接焊接控制器6的两个电流检测信号输入端；

预送气设置电路4的信号输出端连接焊接控制器6的预送气时间信号输入端；

延时送气设置电路5的信号输出端连接焊接控制器6的延时送气时间信号输入端；

焊接控制器6的两个送气控制信号输出端分别连接个电磁阀3的控制信号输入端；

焊接控制器6的显示信号输出端连接显示装置7的信号输入端；

焊接控制器6的两个启动控制信号输出端分别连接两个焊机的启动控制信号输入端；

电源控制箱用于为粗管对焊自动控制装置提供工作电源，变压器11将输入的220V交流电压转换成36V交流电压，为电源控制器10提供工作电源，直流控制电源12将输入的220V交流电压转换成直流电压，为三个电机9提供工作电源，电源控制器10的两个焊接电源控制信号输出端分别连接两个焊接电源的控制信号输入端；