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TIG焊(钨极氩弧焊)是一种高质量的焊接方法,它以其焊接过程稳定、易于控制、焊接质量高等优点己被广泛应用,并且市场的需求量越来越大。
近年来,发达国家的微机控制电子弧焊机已经进入实用化阶段,并朝着采用高档单片机系统,进行多功能、多参数控制、波形控制以及智能化控制的方向发展。针对我国的现状,为加速传统技术的改造,开发可靠、实用和经济的单片机控制电源具有重要的现实意义。
本论文首先研究了原有EWA306焊接电源改进后所制造出的新型焊接电源-Courage400系列分布式数字化自动管焊电源;其次,在分析其性能的基础上,对改进后的焊接电源的弧压控制部分进行研究,设计了新型的基于ARM的弧压控制系统的硬件,并对现有的弧压控制的算法进行了深入的学习比较,选用模糊PID算法来实现弧压的控制。
为了保证焊成的管子焊缝质量可靠,成形均匀、光滑、美观,保证焊枪沿焊接轨迹匀速运动是十分必要的。在自动化的焊接过程中,焊接轨迹是多种多样的,有直缝、环缝和曲线焊缝等形式。目前,在国外,焊接轨迹为马鞍形的弧焊机已经存在,而此项技术在国内则刚刚起步,是一项前景广阔的新技术,必将得到越来越广泛的应用。
本人在研究马鞍形轨迹方程的基础上,对马鞍形焊接轨迹进行了仿真研究。目的是探讨能否保证焊接速度是恒定的。首先证明了在焊枪旋转速度恒定的情况下,实现此目的是不可行的,应使焊枪的旋转速度和焊枪的摆动速度均变化;其次,研究焊枪的旋转速度和焊枪的摆动速度比的变化,对其比进行仿真,并以一例建立查询表,以供编程时调用;最后,研究在影响其因素变化的情况下,研究焊接速度的变化率,进行仿真,并提出了一种解决该问题的办法,使其应用于焊枪的轨迹控制中,保证焊枪沿焊接轨迹稳步运行。
本文还对Courage400系列焊接电源在升级研制过程中存在的干扰问题进行了分析总结。