嵌入式数字化控制的核电建设用多功能逆变焊机

“焊接工程是核电的生命工程”。为解决国产多功能焊机在严酷的核电施工环境下的可靠性和综合使用性能问题,采用基于ARM的占先式嵌入式控制系统,结合软开关高频逆变技术,实现逆变焊机的数字化控制和功率器件的绿色化开关,进一步提高系统的可靠性和动态响应能力;通过对电源输出特性的优化设计,实现直流/脉冲输出,提高一次引弧成功率,改善引弧及焊接性能,提高焊接质量,满足核电建设的需要。     

逆变式氩弧焊机

逆变式氩弧焊机是代表国际先进水平的新一代的氩弧焊机,具有体积小、重量轻、焊接性能好、焊缝质量高、节省电能等传统焊机无法比拟的优点。 所谓逆变式是一种新型的电源结构形式,它是指焊接电流不是经过一般的工频变压器而是通过电子电路直接换输出的电流变换方法,由于中间经过直流电     

高频逆变式弧焊机电源的研制初探

弧焊机电源是电弧焊机的重要组成部分,它是对焊接电弧供给电能的装置,它应满足电弧焊所要求的电气特性。弧焊机电源电气性能的优劣,在很大程度上决定了电弧焊机焊接过程的稳定性。没有先进的弧焊机电源,要实现先进的焊接工艺和焊接过程自动化也是难以办到的。弧焊机电源具有较大的短路电流和较高的空栽电压等特点。高频逆变式弧焊机电源是近年来世界焊接电源界研究的新技术。它具有控制性能优异、动特性好、焊接工艺性优良、重量轻、效率高、功率因数高、引弧性能好、焊接速度快等优点,是当前国际上焊接电源设备发展的主流和方向。这种电源除了能够用于弧焊机外,还可以用作喷涂等需要大电流,低电压的设备的电源。     

逆变焊机在开坪水电站蜗壳焊接中的应用

在大部分小型水电站的机电设备安装施工中,直流焊接设备基本上采用旋转直流焊机或者硅整流直流焊机。随着这几年逆变技术的成熟,逆变直流焊接设备的价格不断降低,逆变直流焊机的应用越来越广泛。本文以开坪水电站蜗壳焊接作为实例介绍逆变焊机的应用情况。     

逆变软开关数字化氩弧焊机的设计

介绍逆变软开关数字化氩弧焊机的设计和实现.其硬件电路主要包括单片机系统、IGBT驱动电路以及逆变主电路组成.软件部分实现单片机系统的控制以及焊接过程控制,通过对软硬件的整体调试使系统达到设计要求.     

单片机控制IGBT逆变埋弧焊机的研制

针对IGBT逆变埋弧焊机设计了基于单片机80C196KC的控制系统,介绍了系统的软、硬件组成和控制原理.焊接电源采用PWM控制技术,通过电流反馈PI控制算法调节电源输出外特性.送丝及行走小车调速系统采用MOSFET型开关电源,采用电弧电压反馈PI算法,实现了送丝速度的闭环控制.研制的焊机具有参数预置、数字显示和自动引弧收弧等功能.试验结果表明,样机性能稳定,工作可靠,达到了设计要求.     

弧焊逆变电源电流闭环的设计计算方法

电流闭环的控制质量对逆变焊机是非常重要的。它直接影响到焊机的焊接质量、焊机的使用寿命等。本文针对逆变焊机电流环论述了调节器的设计计算方法,逆变焊机在各种工况下焊接电流输出的计算方法。     

弧焊逆变电源电流闭环的设计计算方法

电流闭环的控制质量对逆变焊机是非常重要的。它直接影响到焊机的焊接质量、焊机的使用寿命等。本文针对逆变焊机电流环论述了调节器的设计计算方法,逆变焊机在各种工况下焊接电流输出的计算方法。     

TMS320系列DSP在逆变焊机中的应用研究

研究设计了以TMS320F240为核心的IGBT逆变焊机控制系统.介绍了DSP最小系统、SCI、SPI电路,并且结合DSP输出的PWM波形,设计了专门的分频电路.说明了DSP开发环境和CCS的使用及DSP软件的开发.分析了COFF文件、命令文件、头文件的特点和系统软件的功能,采用模块化软件设计方法,实现了逆变焊机的数字化控制程序.试验结果显示系统电路工作可靠、控制容易,体现了数字化焊机的优越性.     

磁放大器式埋弧自动焊机的数字控制技术

针对磁放大器式埋弧自动焊机设计了单片机控制系统，并论述了这种控制系统的组成和工作原理．该系统实现了焊接规范参数的数字控制．试验结果表明：采用直径为３～６ｍｍ的Ｈ０８Ａ焊丝，ＨＪ４３１焊剂，使用改造后的焊机焊接时，规范参数稳定，调整灵活；实现了引弧、焊接和收弧的全过程自动控制．     

专用焊接打磨机器人焊补自动对正系统的研究

针对水轮机修复专用焊接机器人,利用模糊集合理论及建立在该理论基础上的模糊控制技术,实现了机器人对待焊凹穴的自动对正.详细介绍了焊补自动对正系统即机器人前3个关节模糊控制器的设计、模糊变量的选择、精确量的模糊化和模糊决策过程.其控制方法简单可行,易于实现.     

基于模型的机器人管道自动焊接系统

论述了一种以焊缝几何模型和焊接过程模型为基础的管道机器人自动焊接系统，通过对管道定位机构（工件定位器）和焊接机器人的运动协调控制，使得在整个焊接过程中，焊缝相对于重力始终保持于最佳方向，同时焊枪相对于焊缝也保持在最佳方位上。文章首先介绍了系统的总体概念，接着详细讨论了工件定位器和焊接机器人的运动控制算法，最后通过实验和仿真验证了系统的可行性。     

微机控制的新型电阻焊电源

研制的新型电阻焊电源，以80C196KC单片微机为控制核心，以工作于线性状态的MOSFET管组为电流调节器件，首次实现了电阻焊通电瞬间电流波形的任意控制，使采用最佳电流波形点焊成为可能。该电源和于桥带的焊接，成功地解决了传统焊接方法存在的问题，满足了桥带焊接质量的严格要求，实践表明，该电源是用于桥带焊接的理想电源，为同种及异种微型金属件的精密焊接提供了新的方法。     

摩擦焊直接能量控制法的研究

摩擦焊直接能量控制法是一种以摩擦能量为控制对象的闭环控制方法。采用先进的单片机测控及高精度的检测方法，直接检测驱动电机的实时输入功率以获得实时摩擦能量；并以此为闭环控制对象，对焊接过程进行控制，同以往开环控制法相比，克服了工艺参数的波动对接头质量的影响，从而大大减少了焊前工作量；同时也减少也人为因素对接头质量的影响，使焊接质量达到一个新水平。     

液化气罐焊接质量的控制

本文对液化气罐体焊缝和热影响区在高温冶金反应、结晶动力学及热循环的作用下,产生的一次结晶和二次结晶的组织形态、性能特征作了分析。实践表明,焊接夹杂和气孔是引起罐体焊缝裂纹或导致爆炸的主要原因。为此,作者提出,为了保证液化气罐焊接质量,必须从冶金和工艺两方面采取有效措施,迅速建立焊接质量监控系统,对焊接检验手段要进一步完善。     

点焊电脑控制器恒流控制的设计思路

本文介绍了点焊微电脑控制器恒流控制的设计思想，并根据点焊的基本过程介绍了由单片机组成的点焊控制器的控制特点。     

微机控制多功能 TIG 焊机的研制

在模拟控制和微机控制技术研究的基础上，开展了８０９８单片机控制ＴＩＧ焊机的研制工作．介绍了这种焊机的组成和工作原理．研究结果表明：所研制的焊机可以满足直流ＴＩＧ焊和手工电弧焊两种方法的焊接要求，是一种新型多功能焊机     

激光焊接发展现状及动向

论述了当前国际上激光焊接研究的现状和发展动向 ,着重讨论了激光焊接设备、焊接工艺与基础理论、焊接质量检测控制等问题     

短路过渡高速焊波控法的研究

在对高速焊分析的基础上，提出了多种电流波形控制方法：恒压特性、恒流特性、大恒流 小恒流特性，并分别介绍其工作过程．通过实验获得了适合于高速焊的波控方法：大恒流 小恒流特性控制；对波控参数的优化使焊接速度提高到1.5m/min.焊接过程稳定，飞溅小，焊缝成形表面光滑，熔宽均匀一致，波纹致密，焊接质量好．对燃弧阶段采用两段恒流进行控制是全新的控制思路，有利于实现燃弧能量的精确控制．     

基于焊接温度场的焊缝跟踪与熔透控制

研究了从焊接温度场中获取焊缝位置和熔透信息的方法，在此基础上设计了规则自调整模糊控制器，实现了MIG／MAG的焊缝跟踪与熔透控制．该系统已成功应用于螺旋管缝内焊自动跟踪与熔透控制．