[实用新型]蝶阀等离子喷焊焊缝跟踪系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及焊缝跟踪系统技术领域，特别涉及等离子喷焊焊缝跟踪系统技术领域，具体是指一种蝶阀等离子喷焊焊缝跟踪系统。

背景技术

三偏心蝶阀是由两个垂直于圆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。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种蝶阀等离子喷焊焊缝跟踪系统，该系统控制精度高，工作稳定可靠，实现了三偏心蝶阀的高质量喷焊。

为了实现上述目的，本实用新型的蝶阀等离子喷焊焊缝跟踪系统具有如下构成：

该蝶阀等离子喷焊焊缝跟踪系统，其特点是，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述单片机系统，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。

较佳地，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。

较佳地，所述传动机构是滚珠丝杠。

采用本实用新型，由于本实用新型使用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喷焊。

附图说明

图1是本实用新型的一具体实施例的基本结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。

请参阅图1所示，本实用新型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述单片机系统，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。

在本实用新型的一具体实施例中，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。在本实用新型的一具体实施例中，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。

在本实用新型的一具体实施例中，所述传动机构是滚珠丝杠。

本实用新型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。

本实用新型设计以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冲信号，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。

本实用新型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。