定子鐵心脈沖焊接程控系統(tǒng)
劉岳臣(掛林通信機械廠)
與之配套的晶體管調速電源、接口板、擴展電路等組成。
1引 言
美國德立臺阿姆柯公司的te型縫紉機電動機，其定子鐵心的緊固系采用非溶化極焊接方法。我們承制的te型電機定子鐵心，曾采用鎢極半自動氬孤焊方法，它具有設備簡單，容易掌握等特點。隨著生產(chǎn)的不斷發(fā)展，由于產(chǎn)品批量大．規(guī)格增多，鐵心尺寸相應縮小，對焊接質量提出了更高的要求。加之鐵心材料可焊性偏差．即因焊縫金屬的高含硅量而對鐵素體有強化作用．降低其塑性和韌性，且易形成柱狀晶．增加品粒長大傾向和回火脆性。為適應實際所需．確保焊接質量，我們從改進焊接工藝及設備入手，采用了at十h2(ar92．5 ～93 、h27 ～7．5 )混合氣體保護脈沖焊方法，同時對焊接電流，焊接速度和電弧長度進行了實時閉環(huán)的程序控制，使這一新工藝更臻完善。本文主要介紹利用微機對焊接電流、焊速和弧長的程控系統(tǒng)。
2系統(tǒng)結構
系統(tǒng)由焊接主回路中脈沖電流．焊接速度和電弧長度三個參數(shù)的閉環(huán)控制電路、微機主機以及主控制柜；轉動裝置和機械夾具等組成(圖1)。
2．1 焊接主回路由ax4一300—1型直流弧焊機、可控硅直流斷續(xù)器、kz一4型高頻引弧器，方波發(fā)生器和水冷焊槍組成。
2．2焊接速度控制系統(tǒng)由焊槍行走導軌、s569直流伺服電機、減速器、測速發(fā)電機和與之配套的晶體管調速電源、接口板、擴展電路等組成。
1．拖動系統(tǒng)2．測速機3．電流檢測
4．a(chǎn)x激磁電源5．高頻引弧器
6．步進電機7．直流斷續(xù)器8．方波發(fā)生器
9．弧壓檢測 1 0．計算機及采樣比較擴展電路
2．3焊接電流控制系統(tǒng)由電流檢測傳感器、接口、擴展電路和大功率晶體管調流電路組成。
2．4 電弧長度調節(jié)系統(tǒng)由電弧電壓檢測傳感器、接口、擴展電路、步進機電源、環(huán)形分配器．步進機等高精度機械傳動系統(tǒng)組成。
2．5 微機部分的基本裝置，其主機由tp一801單板機、8086cpu、時鐘主頻2mhz、e-
prom三片鍵盤、六位數(shù)碼顯示、接口板、擴展接口板、打印機等組成。參數(shù)控制系統(tǒng)硬件框圖如圖2所示。
2．6抗干擾方波發(fā)生器由大規(guī)模集成時鐘電路、脈沖觸發(fā)電路組成；中斷請求發(fā)生器；系統(tǒng)的硬件程序控制為mc一3型控制拒；系統(tǒng)的機械夾具為可實現(xiàn)自動焊接直線往復運動機組和旋轉運動機組；參數(shù)控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)主程序框圖如圖3所示。  3控制原理
3．1 焊接電流的控制
對于本系統(tǒng)使用的axd一300一i型直流弧焊機而言．焊接電流的控制依靠它激磁通進行調節(jié)。為此設計了一套大功率品體管激磁回路和相應的微機采樣反饋電路．以取代手工調節(jié)的瓷盤電阻．實現(xiàn)了焊接電流的微機控制，如圖4所示。圖中表明，焊接電流經(jīng)電流的傳感器采樣．將信號送入有源帶阻濾波器，參數(shù)系統(tǒng)調整電路．通過模數(shù)轉換后進入微波器．參數(shù)系統(tǒng)調整電路．通過模數(shù)轉換后進入微機．再經(jīng)數(shù)學濾波處理后與標準給定值進行比較。由pid數(shù)／模轉換電路將控制量送入運算放大、功率放大電路．最終控制調流電路中大功率三極管。實現(xiàn)對焊接電流的控制。
1．初始給定2．運算放大3．功率放大4．激磁電源5．電流檢測6．帶阻濾波7．參數(shù)調整8．a(chǎn)／d 9．數(shù)字濾波io．規(guī)范eprom l1．譯碼器i2．d／a3．1．1 初始給定值的設置。為保證系統(tǒng)在控制量為零時．焊接主回路有一初始電流供引弧的需要．系統(tǒng)設置初始電流為50‘4．此時參數(shù)調整電路的輸出電壓信號為零。當此信號為+5l時．主回路有305a的焊接電流。3．i．2焊接電流的含義。本電路控制的焊接電流是指脈沖電流im�；惦娏鱥j用作“弧長控制系統(tǒng)”弧壓采樣信號源。
3．2焊接速度控制系統(tǒng)
在生產(chǎn)中焊接速度不穩(wěn)定的原因除了網(wǎng)壓波動外．機械傳動系統(tǒng)的各種傳動力矩的變化以及摩擦阻力的變化也是重要的因素，這些不利因素用穩(wěn)壓的辦法是無法解決的。本系統(tǒng)除了設計一套對網(wǎng)壓變化補償特快的晶體管穩(wěn)壓調速電路外．還特別設計了一套積分調壓電路．以提高負載力矩對速度的影響．本 |
