1-2焊接自控4.ppt

第一章 电弧焊自动控制技术 §1—2 电弧焊的程序自动控制 §1—3 电弧焊的自动跟踪控制 §1—4 电弧焊过程参数的适应控制 §1—5 弧焊机器人简介 第一章 电弧焊自动控制技术 §1—2 电弧焊的程序自动控制 一、程序自动控制的对象和要求 二、程序自动控制的原则和方法 三、电弧焊程序控制的基本环节 一、程序自动控制的对象和要求 (一)自动电弧焊的程控对象 1.弧焊电源(弧焊变压器、发电机或整流器)； 2.送丝电动机； 3.小车行走或工件移动的拖动电机； 4.气保护弧焊机中控制保护气体或离子气的电磁阀； 5.非熔化极电弧焊机中的高频或脉冲发生器； 6.工件定位或夹紧控制阀、焊枪或工件调整定位拖动电机、焊剂回收泵等。 (二)自动电弧焊的程控要求 二、程序自动控制的原则和方法 (二)程序自动控制的实现方法 1.继电器—接触器程控 由开关、按钮、继电器，接触器和电磁阀等按一定逻辑条件组合而成。 2.无触点程控 利用晶体管门电路和晶闸管等功率开关等构成的程控方法取代继电器—接触器系统可提高工作频度和使用寿命， 3.数字程控 采用数字信息处理装置和数字计算机完成的数字程控可使系统拥有更大的机动灵活性，用于弧焊机器人等复杂的程控系统。 继电器—接触器程控基本电路 (1)逻辑“或”组合 DF=J1+JS1+K1 电弧焊机中控制气保护通路电磁气阀DF接通的逻辑表达式，K1作气流预检，J1和JS1作提前和滞后停止送气控制。 (2)逻辑“与”组合 J2=Jl·JS2+K2 送丝电机电枢电路的中间继电器接通条件, 式中K2供空载接通J2，焊接时只有J1与JS2均接通时J2才通。 (3)逻辑‘非”组合 同一开关、按钮或继电器所有的常闭触点为其常开触点的逻辑“非”。 三、电弧焊程序控制的基本环节 (一)延时控制环节 1.并联电容式 2.晶体管式 (二)引弧控制环节 1.爆裂引弧 2.慢送丝爆裂引弧 3.回抽引弧 4.高频引弧 (三)熄弧控制环节 1．焊丝返烧熄弧 2．电流衰减熄弧 (四)焊接过程中参数的程序转换 1.继电器程控 2.步进继电器程控 3.晶闸管延时电路程控 4.数字程控 第一章 电弧焊自动控制技术 §1—3 电弧焊的自动跟踪控制 自动跟踪，即使电弧自动对准焊接坡口中心 。 一、自动跟踪控制系统的结构 二、电弧跟踪偏差的检测传感方法 三、执行机构和驱动电路 一、自动跟踪控制系统的结构 自动跟踪控制系统是以电弧或焊枪相对于接缝或坡口中心的位置偏差为检测量，以焊枪及电弧位移量为操作量的伺服调节系统。 横向中心位置偏差和高度位置偏差 简单的机械浮动跟踪结构 二、电弧跟踪偏差的检测传感方法 电弧传感器 电弧传感器以电弧自身的电压或电流讯号作焊枪高度跟踪讯号。无需附加传感部件。 光电传感器 电磁式传感器 高度波动时检测讯号es=e21-e22≈k·Δl 接触式传感器 利用跟焊缝坡口相接触的探针和适当杠杆机构做成的接触式传感器有多种结构形式，其中有通过电位器、差动变压器、发光二极管和光敏元件、微动开关等来产生跟踪偏差讯号。 这类传感器结构比较简单，在一定条件下使用还是比较可靠的，国外有些窄坡口焊接的跟踪就采用这种传感方法。 三、执行机构和驱动电路 1.焊枪位移控制式 (1)电动式 (2)液动式 2.小车偏走控制式 (1)操向轮偏转式 (2)差速式 第一章 电弧焊自动控制技术 §1—4 电弧焊过程参数的适应控制 电弧焊接过程适应控制：按照焊接过程参数的合理匹配条件使焊接参数之间相互建立联系，或者直接以反映电弧稳定或焊缝成形质量的某些相关量为检测量，并据此直接调节电弧能量参数。 一、电弧过程的适应控制 二、垂直自动焊熔池液面高度控制系统 三、熔深适应控制 一、电弧过程的适应控制 (一)单旋钮比例控制方法：U=k1+k2I (二)同步脉冲电弧控制方法：熔化极脉冲电弧焊中使脉冲频率f、基值电流Ib、基值时间tb随送丝速度进行调变。 (三)适应脉冲电弧控制方法：以电弧电压的平均值或特定时刻采样值为反馈讯号，控制脉冲电弧的峰值、基值转换。 二、垂直自动焊熔池液面高度控制系统 三、熔深适应控制 a) 光电检测法 b) 声电检测法 c) 等离子流接触导电法 第一章 电弧焊自动控制技术 §1—5 弧焊机器人简介 弧焊机器人或称机