定子铁心脉冲焊接程控系统

    刘岳臣(挂林通信机械厂)

与之配套的晶体管调速电源、接口板、扩展电路等组成。

1引  言

     美国德立台阿姆柯公司的te型缝纫机电动机，其定子铁心的紧固系采用非溶化极焊接方法。我们承制的te型电机定子铁心，曾采用钨极半自动氩孤焊方法，它具有设备简单，容易掌握等特点。随着生产的不断发展，由于产品批量大．规格增多，铁心尺寸相应缩小，对焊接质量提出了更高的要求。加之铁心材料可焊性偏差．即因焊缝金属的高含硅量而对铁素体有强化作用．降低其塑性和韧性，且易形成柱状晶．增加品粒长大倾向和回火脆性。为适应实际所需．确保焊接质量，我们从改进焊接工艺及设备入手，采用了at十h2(ar92．5 ～93 、h27 ～7．5 )混合气体保护脉冲焊方法，同时对焊接电流，焊接速度和电弧长度进行了实时闭环的程序控制，使这一新工艺更臻完善。本文主要介绍利用微机对焊接电流、焊速和弧长的程控系统。

2系统结构

    系统由焊接主回路中脉冲电流．焊接速度和电弧长度三个参数的闭环控制电路、微机主机以及主控制柜；转动装置和机械夹具等组成(图1)。

2．1  焊接主回路由ax4一300—1型直流弧焊机、可控硅直流断续器、kz一4型高频引弧器，方波发生器和水冷焊枪组成。

2．2焊接速度控制系统由焊枪行走导轨、s569直流伺服电机、减速器、测速发电机和与之配套的晶体管调速电源、接口板、扩展电路等组成。

    1．拖动系统2．测速机3．电流检测

    4．ax激磁电源5．高频引弧器

    6．步进电机7．直流断续器8．方波发生器

    9．弧压检测  1 0．计算机及采样比较扩展电路

2．3焊接电流控制系统由电流检测传感器、接口、扩展电路和大功率晶体管调流电路组成。

2．4  电弧长度调节系统由电弧电压检测传感器、接口、扩展电路、步进机电源、环形分配器．步进机等高精度机械传动系统组成。

2．5  微机部分的基本装置，其主机由tp一801单板机、8086cpu、时钟主频2mhz、e-

prom三片键盘、六位数码显示、接口板、扩展接口板、打印机等组成。参数控制系统硬件框图如图2所示。

2．6抗干扰方波发生器由大规模集成时钟电路、脉冲触发电路组成；中断请求发生器；系统的硬件程序控制为mc一3型控制拒；系统的机械夹具为可实现自动焊接直线往复运动机组和旋转运动机组；参数控制系统的软件系统主程序框图如图3所示。

3控制原理

3．1  焊接电流的控制

    对于本系统使用的axd一300一i型直流弧焊机而言．焊接电流的控制依靠它激磁通进行调节。为此设计了一套大功率品体管激磁回路和相应的微机采样反馈电路．以取代手工调节的瓷盘电阻．实现了焊接电流的微机控制，如图4所示。图中表明，焊接电流经电流的传感器采样．将信号送入有源带阻滤波器，参数系统调整电路．通过模数转换后进入微波器．参数系统调整电路．通过模数转换后进入微机．再经数学滤波处理后与标准给定值进行比较。由pid数／模转换电路将控制量送入运算放大、功率放大电路．最终控制调流电路中大功率三极管。实现对焊接电流的控制。

1．初始给定2．运算放大3．功率放大4．激磁电源5．电流检测6．带阻滤波7．参数调整8．a／d 9．数字滤波io．规范eprom l1．译码器i2．d／a3．1．1  初始给定值的设置。为保证系统在控制量为零时．焊接主回路有一初始电流供引弧的需要．系统设置初始电流为50‘4．此时参数调整电路的输出电压信号为零。当此信号为+5l时．主回路有305a的焊接电流。3．i．2焊接电流的含义。本电路控制的焊接电流是指脉冲电流im。基值电流ij用作“弧长控制系统”弧压采样信号源。

3．2焊接速度控制系统

    在生产中焊接速度不稳定的原因除了网压波动外．机械传动系统的各种传动力矩的变化以及摩擦阻力的变化也是重要的因素，这些不利因素用稳压的办法是无法解决的。本系统除了设计一套对网压变化补偿特快的晶体管稳压调速电路外．还特别设计了一套积分调压电路．以提高负载力矩对速度的影响．本