角鐵法蘭自動(dòng)焊機(jī)主控系統(tǒng)部分采用dsp作為整個(gè)系統(tǒng)的控制芯片,，完成整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和控制,。通過方案的比較，角鋼法蘭自動(dòng)焊效果圖,，決定選用ti公司的dsp芯片tms320f2812,。該系列芯片是ti公司推出的一款32位-高速dsp芯片，采用8級(jí)指令流水線,，單周期32x32位mac功能,，速度每秒鐘可執(zhí)行1.50億條指令(150mips)，-了控制和信號(hào)處理的快速性和實(shí)時(shí)性,。另外tms320f2812片上還集成了豐富的外部資源,，包括16路12位adc，6路pwm輸出,、3個(gè)32位通用定時(shí)器,、128k的16位flash存貯器、18kram存貯器,，-中斷擴(kuò)展模塊(pie)可支持45個(gè)-中斷,，并具有mcbsp，spi，sci和擴(kuò)展的ecan總線等接口,。tms320f2812還支持1m的外部存貯器擴(kuò)展,。

tms320f2812支持c/c++編程語言，角鋼法蘭焊接生產(chǎn)線--,，其c語言優(yōu)化器的c編譯效率可達(dá)99%,，還有虛擬浮點(diǎn)數(shù)學(xué)函數(shù)庫提供支持，可以大大縮短數(shù)-算與控制程序的開發(fā)周期,。tms320f2812非常適用于電機(jī)控制,、電源設(shè)計(jì)、智能傳感器設(shè)計(jì)等應(yīng)用領(lǐng)域,。

在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,，角鐵法蘭自動(dòng)焊機(jī)需要高速的運(yùn)算速度，完成傳感器信息值的解算和電機(jī)的控制,，在信息的處理中需要涉及到大量的浮點(diǎn)型運(yùn)算,，而這也正是dsp控制系統(tǒng)的強(qiáng)項(xiàng)所在，通過對(duì)比選取,，決定使用ti公司的tms320f2812芯片,。

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電弧傳感器的分類及工作原理

目前電弧傳感器在實(shí)用中主要有以下幾種類型：

1非掃描雙絲多絲并列型

該類型利用電弧的靜態(tài)特性，眉山角鋼法蘭焊接生產(chǎn)線,，當(dāng)焊槍不對(duì)中時(shí),，兩電弧的高度不同將反映在電流(電壓)差上，從而實(shí)現(xiàn)焊縫-,。但因?yàn)橐�同時(shí)用兩個(gè)參數(shù)相同的獨(dú)立回路電源并列進(jìn)行坡口焊接,，實(shí)現(xiàn)上有困難，所以實(shí)際使用受到-,。

2擺動(dòng)式電弧傳感器

角鐵法蘭自動(dòng)焊接機(jī)擺動(dòng)式電弧傳感器利用機(jī)械擺動(dòng)所產(chǎn)生電弧作為傳感介質(zhì),，受機(jī)構(gòu)的-，掃描頻率一般很低5hz以下,，使得靈敏度較低,，只能在低速焊接中應(yīng)用，同時(shí)熔池中的液態(tài)金屬的流動(dòng)和填充也阻礙了焊縫坡口的識(shí)別,。

3旋轉(zhuǎn)掃描式電弧傳感器

旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的基本原理與其他電弧傳感器相同,，-之處在于利用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)偏心機(jī)構(gòu)使得焊絲和電弧旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)電弧的高速掃描,，掃描頻率一般在5～50hz,。這種設(shè)計(jì)能克服擺動(dòng)式的低掃描頻率帶來的問題，靈敏度大為提高,，可以工作在高速場(chǎng)合,，并且焊縫結(jié)果也有所-,。

角鋼法蘭自動(dòng)焊機(jī)傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電弧傳感器利用外置直流電機(jī)通過齒輪傳動(dòng)來驅(qū)動(dòng)偏心機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)焊絲與電弧的旋轉(zhuǎn),。這類結(jié)構(gòu)的問題在于機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸較大,，機(jī)械振動(dòng)大，附加的和轉(zhuǎn)矩不得不考慮,，也就影響了與之相關(guān)的一系列裝置的選擇,。考慮到焊槍在豎直方向的移動(dòng),，焊槍尺寸應(yīng)該小而輕,，才能在成本上有所減少角鋼法蘭自動(dòng)焊機(jī)，所以應(yīng)該采用更合理的裝置,。

角鋼法蘭自動(dòng)焊機(jī),，角鋼法蘭焊接生產(chǎn)線定做，元晟出品

角鋼法蘭自動(dòng)焊機(jī)弧焊電源供應(yīng)焊接電壓,，送絲輪完成焊絲輸送一般維持速度不變,，但也可以改變電壓來調(diào)節(jié)送絲速度，空心軸直流電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)通過偏心裝置使焊絲和電弧旋轉(zhuǎn),。這個(gè)過程中，電流傳感器檢測(cè)流過焊絲的焊接電流的大小并得到與弧長對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào),，將電壓信號(hào)輸出到相應(yīng)電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣處理,。與此同時(shí)，光電碼盤測(cè)量出電弧每圈掃描的起始位置和相對(duì)起始點(diǎn)的瞬時(shí)位置,，經(jīng)處理得到空心軸電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度,，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的閉環(huán)控制；碼盤輸出信息與霍爾傳感器的電壓信息經(jīng)由主控電路dsp運(yùn)算處理,，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)焊槍的x,、y、z三個(gè)方向的位置,。系統(tǒng)這部分的流程圖見圖2,。其中，dsp輸出信號(hào)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間需要利用光電隔離器件隔離強(qiáng)電與弱電信號(hào),，起到保護(hù)控制電路的作用,。計(jì)算機(jī)用于實(shí)時(shí)顯示焊接過程的焊縫情況，經(jīng)過數(shù)-算可以得到焊縫內(nèi)部情況,，如焊接某瞬時(shí)的焊縫截面,，縫寬，縫深及裂縫平面走向布局等,。

圖2 電弧焊控制系統(tǒng)流程圖

旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的工作頻率在5-50hz之間,，本系統(tǒng)的掃描頻率為25hz,。并定下了以下的參數(shù)：焊槍連續(xù)移動(dòng)速度無特殊情況下為25mm/s，即旋轉(zhuǎn)電弧傳感器掃描一圈前進(jìn)1mm,；相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究可得,，旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的焊縫誤差為0.1mm，-誤差為0.1mm,。

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