镍板拼接等离子弧焊控制系统的研制

研制了以欧姆龙CP1H PLC为控制核心的等离子弧焊设备.该设备用于6mm厚镍板焊接工艺实验,其组成有焊接电源、气路、水路、控制柜、机械装置、焊枪、小车等.实验表明,研制的等离子弧焊控制系统能够实现对镍板单面焊双面成形的自动控制.     

等离子弧焊机PLC系统的研制

自行设计了l台等离子弧焊机，并以FXON-24型号的PLC(可编程控制器)为控制核心，设计了该焊机的自动控制系统。介绍了该焊机PLC控制系统的控制要求、I／O口分配以及其所完成的焊接时序等，并阐述了PLC建立起等离子弧的过程。实验证明，该PLC控制焊机能满足等离子弧自动焊接的要求。     

变极性穿孔等离子弧焊接系统的研制

介绍了铝合金变极性穿孔等离子弧焊接控制系统，利用80C196单片机作为控制系统的核心，研制了包括变极性电源、步进电机控制系统等部分在内的变极性焊接系统。该系统主要应用于铝合金变极性穿孔等离子弧焊接工艺。     

单片机控制脉冲等离子弧焊接系统的研制

为进行脉冲等离子弧焊接的研究，在实验室现有的直流等离子弧焊接系统的基础上引入单片机控制系统，对焊接电源的原给定控制电路进行改造，实现了焊接电流的脉冲控制。同时设计了单片机控制系统的键盘输入、LED显示等外围扩展电路。     

等离子弧金属快速成型设备控制系统设计

等离子电弧的弧柱温度高于普通电弧焊的两倍,且电弧发散非常小,等离子弧焊接时热影响区非常小,所以利用其进行零件制造时的成型精度高于其他电弧快速成型方法,并且不存在激光、电子束设备造价和使用费用高的缺陷,因此利用等离子弧作为热源进行快速成型制造成为研究热点。根据金属快速成型的主要特点和工艺流程,设计了等离子弧金属快速成型设备控制系统,该控制系统的控制核心为CP1H-PLC,配备了MT8-070i H3触摸屏、OMRON MY2N-J中间继电器单元。采用该设备进行实验,在合适的工艺条件下,成型件达到设计要求,证明该控制系统工作可靠、性能稳定。分析试验结果,初步掌握等离子弧金属快速成型工艺参数。     

基于小孔特征图像处理的变极性等离子弧焊接工艺研究

铝合金变极性等离子弧焊是一种新型高效的焊接方法。针对等离子弧对焊接工艺参数的变化比较敏感的问题,建立了视觉传感系统用于实时采集和处理小孔图像,通过大量的焊接工艺试验探讨了等离子弧焊工艺参数对小孔特征及焊缝成型的影响。结果表明,采用合理的焊接参数并结合背面小孔视觉特征,可以实现铝合金的穿孔型变极性等离子焊接,并能够稳定地控制焊接过程。     

基于PLC的钢管TIG焊机控制系统

在介绍钢管TIG对焊机结构的基础上,对焊机控制系统进行了重点讨论。根据焊接工艺和焊机自身特点,完成控制系统的硬件选型,选用三菱PLC(CPU、定位模块、A/D,D/A,L/O等模块)及伺服驱动系统作为控制系统硬件。根据焊接工艺和控制时序要求,运用PID调节算法对焊接过程中的焊接电流参数进行调节,给出了程序设计的流程图,最后完成了触摸屏界面的设计。     

基于单片机控制的脉冲等离子弧焊过程控制系统研究

采用单片机控制技术代替传统的模拟控制技术,设计研制出一套小型化、逆变式的自动等离子弧焊系统.主电路由两个逆变电源供电,控制系统以高性能单片机AT89C51为核心,实现对焊接过程的自动化控制.     

变极性等离子弧焊的嵌入式控制系统设计

采用以Cortex-M4为核心的微控制器STM32F407VGT6,设计了变极性等离子弧焊的过程控制及焊接数据采集系统。该控制系统实现了焊接过程中对焊接参数的输入、显示、调用、存储以及实际焊接参数的采集和监控功能,并实现了焊接过程中焊接参数的PID反馈调节。不仅能实现主站PC对焊机的远程控制,还可将微控制器采集到的焊接数据实时上传进行监测,并根据监测情况,实时修正焊接工艺参数,以达到更高的焊接工艺要求和获得更好的焊接质量。     

单片机控制弧焊电源外特性的研究

本文ＺＸＧ－２５０型硅整流弧焊机为例，介绍了采用ＭＣＳ－５１单片微机控制弧焊电源外特性的原理和方法。阐述了闭环控制系统的硬件结构和软件特点。实验表明，采用微机控制后的弧焊电源，不仅可以实现多种外特性，而且系统的静、动特性及控制特性均得到改善，焊接电流可按预定的工艺曲线输出和实现数字显示，并能实现对故障的自诊断和自处理。     

基于PLC焊接摆动器控制系统的设计

针对焊接过程中焊枪摆动的需要,设计了一套以PLC为控制核心,触摸屏为人机交互模块,两相混合式步进电机执行驱动的焊炬摆动控制系统。通过FPWIN GR对PLC编程来实现焊接摆动器所设计的各种功能,满足焊接过程中焊枪摆动的需要。     

冻干机板层隔条的等离子弧焊程序设计及控制方法

采用等离子弧焊方法焊接冻干机板层隔条,焊接过程的控制是关键技术。在焊接过程中,以欧姆龙可编程逻辑控制器为控制核心,对所要求焊接时序中的焊接电流、离子气、焊接行走电机、送丝电机等焊接系统程序进行设计。结果表明,通过对等离子弧焊系统的控制,实现了冻干机板层与隔条单面焊双面成形的自动控制,实现了高效、高质量的焊缝焊接,符合检验标准的要求。     

基于反翘电压的脉冲穿孔等离子弧焊熔透控制系统

采用无源探针检测系统从脉冲穿孔等离子弧焊的反翘电压信号中实时、准确、便捷地提取了熔池熔透信息.并以此作为反馈信号,以每个脉冲周期小孔存在时间作为被控制量,脉冲峰值电流作为控制量,采用MATLAB模糊逻辑工具箱进行熔透控制器的设计与仿真,以查表法完成了模糊控制系统的开发.结果表明,该系统可以在脉冲穿孔等离子弧焊接中实现"一脉一孔"过程,不仅保证了连续、稳定、可靠的穿孔焊接过程,而且可以得到良好的焊缝成形.     

具有时变输出特性的CO2弧焊电源控制系统

建立了单片机控制的ＩＧＢＴ逆变弧焊电源系统，能够根据电弧的状态实时调整其外特性，满足焊接工艺要求。用于ＣＯ２焊接过程的控制，成功地减少了燃弧过程中的瞬时短路次数，降低了飞溅率，并提高燃弧功率，改善了焊缝成形。该方法对焊接过程中弧长的扰动具有较强的适应性，尤其适于半自动焊接过程。     

全数字智能脉冲弧焊电源系统设计与实现

高性能的焊接电源系统是满足脉冲焊接工艺、实现电弧精细控制、保证高质量焊接效果的关键．提出了全数字脉冲逆变弧焊电源的系统方案,阐述了电源主回路结构,详细描述了控制系统硬件电路设计,提出了基于VHDL的焊接工艺时序和焊接电弧稳定控制的主控系统软件设计方法和基于32位单片机的上位机功能定位,深入研究了可实现的抗干扰措施和提高系统实时性的方法．最后介绍了系统设计过程中所需的测试试验．结果表明,所设计的全数字智能脉冲弧焊电源具有较高的灵活性、抗干扰性和可靠性,能够满足苛刻的电弧特性要求,获得满意的焊接质量．     

微束等离子弧焊电源的Saber仿真研究

小电流稳定性对微束等离子弧焊工艺至关重要,微束等离子孤焊一个显著的特点是小电流焊接,焊接电流可以达到0.05 A.当在小电流下焊接时,保持电孤稳定燃烧,对微束等离子弧焊电源提出了很高的要求.微束等离子弧焊的电源特性直接关系到微束等离子弧焊焊接工艺的好坏.针对晶体管微束等离子电源,采用Saber软件进行了仿真研究.内容包括微束等离子弧焊电源的主电路和反馈控制电路模型的建立,对晶体管微束等离子弧焊电源的电源特性(主电路开环特性、电源系统闭环控制特性),仿真分析了电源输出纹波等,探讨了电源小电流输出稳定性.     

微束等离子弧最佳电源剖析——恒功率焊接电弧工艺特性研究之一

本文通过对微束等离子弧恒功率焊接电弧工艺特性的试验研究,提出弧长波动影响阳极输入功率的强烈因素是等离子弧本身存在着电流分散现象,为微束等离子弧焊最佳电源的研制提供了理论依据。     

焊接设备：熔焊设备

提供使用范围广泛的焊接设备[英]；新型焊机[英]；软开关弧焊电源的设计及参数选择（Ⅰ）；辅助变压器式FB-ZVZCS-PWM逆变弧焊电源；自调整换向控制的变极性等离子弧焊接电源。     

基于PLC网络的双面双弧焊工作站主从协调控制

采用PLC网络通信技术实现双面双弧焊工作站的以主控从的主从协调控制,从而实现同步双面双弧焊接。同步双面双弧焊工作站的控制核心是主站和从站构成的PLC网络,焊接工作站有联机/单机两种工作模式。主、从工作站均为可以单机工作的独立系统,需双面焊接时,PLC网络执行通信程序,控制主、从工作站高精度同步双面焊接。该双面双弧焊工作站成本低廉、稳定可靠、同步精度高,能大幅度提高焊接生产率、减小变形、改善焊缝质量。     

三偏心蝶阀等离子喷焊设备的研制

根据三偏心蝶阀喷焊的技术要求和等离子喷焊设备的发展趋势，研制出三偏心蝶阀自动跟踪等离子喷焊设备。主电路采用2台IGBT逆变焊机作为等离子喷焊主弧与维弧电源。控制系统采用双机控制，可编程控制（PLC）实现喷焊工艺控制，单片机80C196KC进行实时跟踪控制。设备性能测试和蝶阀喷焊结果表明：该设备设计合理、运行稳定、可靠．喷焊质量优良。