专利名称：蝶阀等离子喷焊焊缝跟踪方法
技术领域：
本发明涉及焊缝跟踪方法技术领域，特别涉及等离子喷焊焊缝跟踪方法技术领域，具体 是指一种蝶阀等离子喷焊焊缝跟踪方法。
背景技术：
三偏心蝶阀是由两个垂直于圓锥体的任一母线的平行面截取而得，密封面是锥体的表面， 宽度10~20mm。三偏心蝶阀的旋转中心是圆锥体的轴线。三偏心蝶阀的阀瓣和蝶板的密封 面通常用两种不同硬度的材料，目前多采用手工焊条堆焊的方法来实现，焊接难度大，生产 效率低。因此，研发自动等离子喷焊技术具有重要的实际应用价值。
蝶阀堆焊要求待喷焊的密封面在转为最高点时成水平位置。蝶阀采用的这种特殊安装方 式，使其在旋转时密封面会左右移动，产生横向偏移。等离子自动喷焊要求焊枪实时跟踪横 向位移量。为了满足三偏心蝶阀自动等离子喷焊，需要研制相应的焊缝自动跟踪控制系统及 方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蝶阀等离子喷焊焊缝跟踪方法，该方法控制精度高，工作稳 定可靠，实现了三偏心蝶阀的高质量喷焊。
为了达到上述的目的，本发明提供一种蝶阀等离子喷焊焊缝跟踪方法，其特点是，包括 步骤
1 )通过位移传感器采集蝶阀的位移信号并转换成模拟信号；
2) 单片机系统将模拟信号转换成数字信号进行数据处理，输出控制步进电机的方向和 脉冲信号，通过步进电机驱动器控制步进电机；
3) 所述步进电机通过传动机构带动焊枪实时跟踪蝶阀的堆焊密封面进行喷焊。 较佳的，所述位移传感器采用GA型位移传感器。
较佳的，所述单片机系统采用单片机80C196KC 。 较佳的，所述传动机构釆用滚珠丝杠。
较佳的，所述单片机系统使用MAX530显示焊枪的实时速度。本发明使用GA型位移传感器采集蝶阀的轨迹，由单片机系统进行处理和输出控制信号， 通过控制步进电机速度和位置，经滚珠丝杠带动焊枪对蝶阀蝶板的喷焊面进行实时跟踪，系 统控制软件采用步进电机的转向、频率和运行步数、步进电机升降速三个重要参数的控制算 法，控制精度高，工作稳定可靠，实现了三偏心蝶阀的高质量啧焊。
图1是本发明的工作原理示意图。
具体实施例方式
以下将对本发明的蝶阀等离子喷焊焊缝跟踪方法作进一步详细描述。 请参阅图1所示，用于本发明的蝶阀等离子喷焊焊缝跟踪系统，包括位移传感器、单片 机系统、步进电机驱动器、步进电机和用于连接焊枪的传动机构，所述位移传感器电连接所 迷单片机系统，所述单片机系统通过所述步进电机驱动器电连接所述步进电机，所述步进电 机连接所述传动机构。
较佳的，所述位移传感器是GA型位移传感器。
较佳地，所述单片机系统包括单片机最小系统、串口通信模块、数据调理模块、D/A转 换模块和步进电机控制信号模块，所述串口通信模块、所述数据调理模块、所述D/A转换模 块和所述步进电机控制信号模块分电连接所述单片机最小系统，所述数据调理模块电连接所 述位移传感器，所述串口通信模块用于与上位机连接，所述步进电机控制信号模块电连接所 述步进电机驱动器。在本发明的一具体实施例中，单片机最小系统由单片机80C196KC、复 位电路、时钟电路、外部程序存储器28C64,数据存储器6264等组成。
较佳的，所迷传动机构是滚珠丝杠。
本发明的控制系统软件包括采样、采样数据的平滑处理、计算步进电机的转向、计算步 进电机的频率和运行步数、步进电机升降速过程和延时程序6部分。本研究主要利用MATLAB 强大的数学计算和图形功能，完成步进电机3个参数表格的计算、对采集数据的处理以及算 法的模拟。
本发明设计以Intel 16位处理器80C196KC作为系统控制核心，以蝶阀的横向偏移量为系 统输入量，以焊枪的位移量为输出量，控制焊枪，通过位移传感器采集蝶阀的位移信号并转 换成模拟信号，单片机将模拟量转换成数字量进行数据处理，输出控制步进电机的方向和脉 沖信号，步进电机通过滚珠丝杠带动焊枪实时跟踪蝶阀的堆焊密封面进行喷焊，使用MAX530
显示焊枪的实时速度。采用本发明的方法对喷焊控制系统的各个组成部分进行了调试分析，试焊结果表明设计 的焊缝跟踪系统控制精度高，工作稳定可靠，实现了三偏心蝶阀的高质量喷焊。
综上，本发明的蝶阀等离子喷焊焊缝跟踪方法控制精度高，工作稳定可靠，实现了三偏 心蝶阀的高质量喷焊。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种 修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限 制性的。
权利要求
1. 一种蝶阀等离子喷焊焊缝跟踪方法，其特征在于，包括步骤1)通过位移传感器采集蝶阀的位移信号并转换成模拟信号；2)单片机系统将模拟信号转换成数字信号进行数据处理，输出控制步进电机的方向和脉冲信号，通过步进电机驱动器控制步进电机；3)所述步进电机通过传动机构带动焊枪实时跟踪蝶阀的堆焊密封面进行喷焊。
2. 如权利要求1所述的蝶阀等离子喷焊焊缝跟踪方法，其特征在于，所述位移传感器采用 GA型位移传感器。
3. 如权利要求1所述的蝶阀等离子喷焊焊缝跟踪方法，其特征在于，所述单片机系统采用 单片机80C196KC。
4. 如权利要求1所述的蝶阀等离子喷焊焊缝跟踪方法，其特征在于，所述传动机构采用滚 珠丝杠。
5. 如权利要求1所述的蝶阀等离子喷焊焊缝跟踪方法，其特征在于，所述单片机系统使用 MAX530显示焊4&的实时速度。
全文摘要
本发明涉及一种蝶阀等离子喷焊焊缝跟踪方法，包括步骤1)通过位移传感器采集蝶阀的位移信号并转换成模拟信号；2)单片机系统将模拟信号转换成数字信号进行数据处理，输出控制步进电机的方向和脉冲信号，通过步进电机驱动器控制步进电机；3)步进电机通过传动机构带动焊枪实时跟踪蝶阀的堆焊密封面进行喷焊，较佳的，位移传感器采用GA型位移传感器，单片机系统采用单片机80C196KC，传动机构采用滚珠丝杠，单片机系统使用MAX530显示焊枪的实时速度，本发明控制精度高，工作稳定可靠，实现了三偏心蝶阀的高质量喷焊。
文档编号B23K10/02GK101434001SQ20081020764
公开日2009年5月20日 申请日期2008年12月23日 优先权日2008年12月23日
发明者朱金老 申请人:上海气焊机厂有限公司