專利名稱：焊槍橫擺控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊接中焊槍橫擺的控制方法，尤其是一種焊槍橫擺開環(huán)控 制方法，屬于自動(dòng)化焊接領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
厚壁材料焊接中，特別是開坡口的材料在打底焊接、填充焊接以及蓋面焊 接中，焊槍橫擺應(yīng)用廣泛。現(xiàn)有的焊槍橫擺控制方法，尤其是焊槍橫擺開環(huán)控 制方法，常采用如下原理單片機(jī)的控制信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生某頻率的電脈沖信號(hào)， 該電脈沖信號(hào)一方面連接到單片機(jī)、另一方面經(jīng)光耦連接到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的 脈沖端，單片機(jī)對(duì)該脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)；經(jīng)計(jì)數(shù)判斷焊槍到達(dá)橫擺邊緣時(shí)，單 片機(jī)首先關(guān)閉控制信號(hào)發(fā)生器的輸出使能、使得步進(jìn)電機(jī)停止，其次向步進(jìn)電 機(jī)驅(qū)動(dòng)器送出換向的指令，再打開控制信號(hào)發(fā)生器的輸出使能、使得步進(jìn)電機(jī) 換向運(yùn)轉(zhuǎn)。采用該種控制方法，單片機(jī)需要通過計(jì)脈沖個(gè)數(shù)來控制橫擺寬度，單片機(jī) 資源占用較多，造成整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性差；并且在該種控制方法中，不會(huì)產(chǎn)生 橫擺左、右邊緣和橫擺中心的信號(hào)，可監(jiān)控性差。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的就是提供一種有效的減少單片機(jī)資源占用、提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、 并產(chǎn)生相關(guān)監(jiān)控信號(hào)的焊槍橫擺控制方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種焊槍橫擺控制方法，它 包括用于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生橫擺位移的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 器具有脈沖端、使能端及方向端；它還包括時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路、第一分頻器、 第二分頻器、單片機(jī)；其中時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路可產(chǎn)生固定頻率的電脈沖信號(hào)， 該電脈沖信號(hào)輸出到所述的第一分頻器的輸入端以作為第一分頻器的脈沖源， 第一分頻器的輸出端的輸出信號(hào)一方面接步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的脈沖端、另一方面 接第二分頻器的輸入端以作為第二分頻器的脈沖源，第二分頻器的輸出端的輸 出信號(hào)接單片機(jī)的輸入端口，單片機(jī)對(duì)第二分頻器的輸出信號(hào)進(jìn)行處理后將步 進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)輸出到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的使能端及方向端；所述的第一分頻器及第二分頻器均受單片機(jī)控制。所述的第一分頻器具有輸出使能端，所述的第二分頻器也具有輸出使能端， 兩個(gè)所述的輸出使能端均受單片機(jī)的輸出端口控制，當(dāng)所述的輸出使能端有效 時(shí)，所述的分頻器有輸出信號(hào)；當(dāng)所述的輸出使能端無效時(shí)，所述的分頻器無 輸出信號(hào)、輸出端為高電平狀態(tài)。所述的第一分頻器的輸出使能端及第二分頻 器的輸出使能端相連接并且受單片機(jī)的同一個(gè)輸出端口控制。所述的第一分頻器具有數(shù)據(jù)輸入端口，所述的單片機(jī)具有數(shù)據(jù)輸出端口， 所述的第一分頻器的數(shù)據(jù)輸入端口與所述的單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸出端口相對(duì)應(yīng)連 接，所述的單片機(jī)可以通過其數(shù)據(jù)輸出端口將第一分頻器的分頻比輸出給所述 的第一分頻器；所述的第二分頻器也具有數(shù)據(jù)輸入端口，所述的第二分頻器的 數(shù)據(jù)輸入端口也與所述的單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸出端口相對(duì)應(yīng)連接，所述的單片機(jī)還 可以通過其數(shù)據(jù)輸出端口將第二分頻器的分頻比輸出給所述的第二分頻器。所述的第一分頻器和第二分頻器均為可編程計(jì)數(shù)器。所述的第一分頻器的輸出端與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的脈沖端之間通過第一光耦 相耦合，所述的第一光耦為高速度光耦；所述的單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的使 能端及方向端之間通過第二光耦相耦合。所述的第一分頻器以及所述的第二分頻器所輸出的信號(hào)均為占空比為50% 的方波信號(hào)，該方波信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)具有一個(gè)上升沿與一個(gè)下降沿，并且該 方波信號(hào)的頻率為各自輸入信號(hào)的頻率與其分頻比的比值。所述的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路包括晶體振蕩器、電阻、電容器、反相器，具體 連接方法是晶體振蕩器的一端與一電阻的一端及一反相器的輸入端相連，晶體 振蕩器的另一端與另一電阻的一端及另一反相器的輸出端相連，電容器的一端 與一電阻的另一端及一反相器的輸出端相連，電容器的另一端與另一電阻的另 一端及另一反相器的輸出端相連，另一反相器的輸出端接第一分頻器的輸入端。所述的第一分頻器的輸出信號(hào)與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的脈沖端相連接并用于控 制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)所述的第一分頻器的輸出信號(hào)頻率較高時(shí)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn) 速較高，當(dāng)所述的第一分頻器的輸出信號(hào)頻率較低時(shí)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速較低。所述的第二分頻器的輸出信號(hào)用于控制焊槍橫擺的寬度，該輸出信號(hào)被單 片機(jī)的輸入端口的寄存器捕捉；所述的單片機(jī)的輸入端口的寄存器可以進(jìn)行上 升沿捕捉或者下降沿捕捉的設(shè)置，當(dāng)所述的第二分頻器的輸出信號(hào)產(chǎn)生上升沿 或者下降沿時(shí)，單片機(jī)的輸入端口的寄存器均能夠?qū)⑵洳蹲降讲a(chǎn)生控制信號(hào)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)的中斷程序；在控制過程中，當(dāng)所述的第二分頻器的輸出信號(hào)出 現(xiàn)下降沿時(shí)表明焊槍處于橫擺的中心位置，當(dāng)?shù)诙诸l器的輸出信號(hào)出現(xiàn)上升沿時(shí)表明焊槍處于橫擺的擺幅位置；當(dāng)所述的第二分頻器的輸出信號(hào)頻率較高 時(shí)焊槍橫擺的寬度較小，當(dāng)?shù)诙诸l器的輸出信號(hào)頻率較低時(shí)焊槍橫擺的寬度 較大。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)(1)電路 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)施方便；(2)單片機(jī)資源占用少，控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)性較強(qiáng)；(3)電 路抗干擾能力強(qiáng)；(4)能夠方便的識(shí)別橫擺的中心及邊緣位置，方便控制系統(tǒng) 的控制。


圖1為本發(fā)明焊槍橫擺控制方法的原理框圖；圖2為本發(fā)明焊槍橫擺控制方法的第一實(shí)施例原理圖;圖3為圖2中時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路的原理圖；圖4為本發(fā)明焊槍橫擺控制方法的第二實(shí)施例原理圖；圖5為本發(fā)明在應(yīng)用中的波形原理圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述參見圖1、圖2， 一種焊槍橫擺控制方法，包括單片機(jī)、第一光耦、第二光 耦、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、第一分頻器、第二分頻器、時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路，所述的 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生橫擺位移，所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器具有脈沖端CL0CK、使能端ENABLE及方向端CW/CCW。其中時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路可產(chǎn)生 固定頻率的電脈沖信號(hào)，該電脈沖信號(hào)輸出到所述的第一分頻器的輸入端以作 為第一分頻器的脈沖源，第一分頻器的輸出端的輸出信號(hào)一方面接步進(jìn)電機(jī)驅(qū) 動(dòng)器的脈沖端CLOCK、另一方面接第二分頻器的輸入端以作為第二分頻器的脈沖 源，第二分頻器的輸出端的輸出信號(hào)接單片機(jī)的輸入端口，單片機(jī)對(duì)第二分頻 器的輸出信號(hào)進(jìn)行處理后將步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)輸出到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 的使能端ENABLE及方向端CW/CCW;所述的第 一 分頻器及第二分頻器均受單片機(jī) 控制。參見圖3，所述的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路為本控制方法的脈沖源，它可產(chǎn)生固定頻率的電脈沖信號(hào)，所述的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路包括晶體振蕩器Yl、電阻R1、電 阻R2、電容器C1、反相器U1A、反相器U1B，具體連接方法是晶體振蕩器Yl的 一端與電阻Rl的一端及反相器U1A的輸入端相連，晶體振蕩器Yl的另一端與 電阻R2的一端及反相器U1B的輸出端相連，電容器Cl的一端與電阻Rl的另一 端及反相器U1A的輸出端相連，電容器Cl的另一端與電阻R2的另一端及反相 器U1B的輸出端相連，其中各元件的型號(hào)根據(jù)實(shí)際需求而配置，以產(chǎn)生固定頻 率的電脈沖信號(hào)。反相器U1B的輸出端接第一分頻器的輸入端CLK1，為第一分 頻器提供信號(hào)源。其中電容器Cl設(shè)置的目的在于過濾掉晶體振蕩器Yl所產(chǎn)生 的干擾信號(hào)。參見圖2，所述的第一分頻器的作用是作為定時(shí)器使用，它對(duì)時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生 電路的電脈沖信號(hào)分頻后從其輸出端0UT1輸出，輸出端0UT1的輸出信號(hào)接第 二分頻器的輸入端CLK2以作為第二分頻器的信號(hào)源的同時(shí)，通過第一光耦接步 進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的脈沖端以作為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的脈沖信號(hào)源。所述的第一光耦 為高速度光耦，它可以將強(qiáng)電信號(hào)與弱電信號(hào)隔離開，避免步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的 驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)第一分頻器的控制信號(hào)產(chǎn)生干擾。所述的第一分頻器的輸出端0UT1 所輸出的信號(hào)為占空比為50%的方波信號(hào)，該方波信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)具有一個(gè)上 升沿與一個(gè)下降沿，并且該方波信號(hào)的頻率為輸入端CLK1的輸入信號(hào)的頻率與 所述的第一分頻器的分頻比^的比值。由于所述的第一分頻器的輸出端0UT1的 輸出信號(hào)作為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的脈沖信號(hào)以用于控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，因此可 以通過調(diào)整所述的第一分頻器的分頻比/,來控制其輸出端0UT1的輸出信號(hào)的頻率進(jìn)而控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)所述的輸出端0UT1的信號(hào)頻率較高時(shí)步進(jìn)電機(jī) 的轉(zhuǎn)速較高，當(dāng)所述的輸出端0UT1的信號(hào)頻率較低時(shí)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速較低。所述的第一分頻器的分頻比^是由單片機(jī)上的數(shù)據(jù)輸出端口 D0 D7通過第一分頻器上的數(shù)據(jù)輸入端口 D0 D7輸入給第一分頻器的。所述的第一分頻器的控制寄 存器具有16位數(shù)據(jù)位，可以由單片機(jī)設(shè)置讀/寫指示位，可以進(jìn)行只讀/寫低8 位、只讀/寫高8位、先讀/寫低8位再讀/寫高8位這三種讀/寫方式，因此所述的第一分頻器的分頻比z、的數(shù)值可以在l至65535之間。所述的第二分頻器的作用也是作為定時(shí)器使用，它對(duì)第一分頻器的輸出端 0UT1的輸出信號(hào)進(jìn)行分頻后從其輸出端0UT2輸出給單片機(jī)。所述的第二分頻器所輸出的信號(hào)也為占空比為50%的方波信號(hào)，該方波信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)具有一個(gè) 上升沿與一個(gè)下降沿，并且該方波信號(hào)的頻率為輸入端CLK2的輸入信號(hào)的頻率 與第二分頻器的分頻比/2的比值。所述的第二分頻器的作用是通過計(jì)其輸入端CLK2的輸入信號(hào)的周期個(gè)數(shù)以控制焊槍橫擺的寬度，其輸出端0UT2所輸出的方 波信號(hào)的一個(gè)周期對(duì)應(yīng)于焊槍整個(gè)一次向左或者向右擺動(dòng)的過程，當(dāng)該方波信 號(hào)位于半周期階越處時(shí)表明焊槍處于橫擺的中心位置，當(dāng)該輸出信號(hào)位于全周 期的階越處時(shí)表明焊槍處于橫擺的擺幅位置。同理，可以通過調(diào)整所述的第二 分頻器的分頻比/2來控制其輸出端0UT2的輸出信號(hào)的頻率進(jìn)而控制步進(jìn)電機(jī)的 一次正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間、進(jìn)而控制焊槍的寬度，當(dāng)所述的第二分頻器的 分頻比/2較高時(shí)輸出端0UT2的信號(hào)頻率較低、步進(jìn)電機(jī)一次正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)、焊槍寬度較大，當(dāng)所述的第二分頻器的分頻比/2較低時(shí)輸出端口0UT2的信號(hào)頻率較高、步進(jìn)電機(jī)一次正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間較短、焊槍寬度較小。所述的第二分頻器的分頻比/2是由單片機(jī)上的數(shù)據(jù)輸出端口 D0 D7通過第二分頻器上的數(shù)據(jù)輸入端口 D0 D7輸入給第二分頻器的。所述的第二分頻器 的控制寄存器也具有16位數(shù)據(jù)位，可以由單片機(jī)設(shè)置讀/寫指示位，可以進(jìn)行 只讀/寫低8位、只讀/寫高8位、先讀/寫低8位再讀/寫高8位這三種讀/寫方式，因此所述的第二分頻器的分頻比/2的數(shù)值也可以在1至65535之間。單片機(jī)通過輸入端口 P3 口的寄存器對(duì)第二分頻器輸出端0UT2的輸出信號(hào) 進(jìn)行捕捉后進(jìn)行處理，對(duì)所述的P3 口的寄存器進(jìn)行上升沿捕捉或者下降沿捕捉 的設(shè)置，當(dāng)所述的第二分頻器的輸出端0UT2產(chǎn)生上升沿或者下降沿時(shí)，單片機(jī) 的P3 口的寄存器均能夠?qū)⑵洳蹲降讲a(chǎn)生控制信號(hào)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)的中斷程序進(jìn) 行處理。所述的第一分頻器、第二分頻器分別具有輸出使能端GATE1、 GATE2, 當(dāng)所述的使能端有效時(shí)所述的分頻器有輸出信號(hào)，當(dāng)所述的使能端無效時(shí)所述 的分頻器無輸出信號(hào)、呈高電平狀態(tài)，兩個(gè)所述的輸出使能端GATE1、 GATE2分 別由單片機(jī)的輸出端口 Pl 口、 P2 口控制。所述的第一分頻器、第二分頻器均為 可編程計(jì)數(shù)器。參見圖4,其與圖2的不同之處在于所述的第一分頻器的輸出使能端GATE1 及第二分頻器的輸出使能端GATE2相連接并且同時(shí)受單片機(jī)的Pl 口控制，故此 處將GATE1及GATE2統(tǒng)稱為GATE。對(duì)于圖4的系統(tǒng)，其整個(gè)控制過程的實(shí)施例的波形原理圖，參見圖5:(a) 當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)處于初始狀態(tài)時(shí)，焊槍位于橫擺位置的中心，第一分頻器的分頻比為/p第二分頻器的分頻比為丄G，GATE4,兩輸出使能端GATE1及GATE22均處于有效狀態(tài)；(b) 當(dāng)系統(tǒng)開始運(yùn)行后，即步進(jìn)電機(jī)開始正轉(zhuǎn)、焊槍向右運(yùn)動(dòng)后，第一分 頻器發(fā)出第一個(gè)上升沿，第二分頻器檢測(cè)到該上升沿后也發(fā)出第一個(gè)上升沿， 單片機(jī)對(duì)第二分頻器的第一個(gè)上升沿不捕捉，因?yàn)榇藭r(shí)系統(tǒng)默認(rèn)焊槍處于橫擺 位置的中心；(c) 單片機(jī)捕捉到第二分頻器的第一個(gè)下降沿后表明焊槍位于橫擺振幅的 二分之一處，步進(jìn)電機(jī)繼續(xù)正轉(zhuǎn)，焊槍向右運(yùn)動(dòng)；(d) 單片機(jī)捕捉到第二分頻器的第二個(gè)上升沿后，表明焊槍位于橫擺位置 的最右端，單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的使能端ENABLE無效、步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)， 單片機(jī)控制GATE^0、輸出使能端GATE1及GATE2均處于無效狀態(tài)、第一分頻器 的輸出端0UT1及第二分頻器的輸出端0UT2均呈高電平；單片機(jī)的計(jì)數(shù)器設(shè)置右邊緣停留時(shí)間tl，單片機(jī)將第二分頻器的分頻比設(shè)置為^、將步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的方向端CW/CCW反置；當(dāng)tl結(jié)束后單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器使能端ENABLE 有效，單片機(jī)還控制GATE=1、輸出使能端GATE1及GATE2均處于有效狀態(tài)，步 進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)、焊槍向左運(yùn)動(dòng)；(e) 單片機(jī)捕捉到第二分頻器的第二個(gè)下降沿后，表明焊槍位于橫擺的中 心位置，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的使能端ENABLE、方向端CW/CCW信號(hào)不變；(f) 單片機(jī)捕捉到第二分頻器的第三個(gè)上升沿后，表明焊槍位于橫擺位置 的最左端，單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器使能端ENABLE無效、步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)，單 片機(jī)控制GATE^、輸出使能端GATE1及GATE2均處于無效狀態(tài)、第一分頻器的 輸出端0UT1及第二分頻器的輸出端0UT2均呈高電平；單片機(jī)的計(jì)數(shù)器設(shè)置左 邊緣停留時(shí)間t2，單片機(jī)將步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的方向端CW/CCW反置；當(dāng)t2結(jié)束 后單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器使能端CW/CCW有效，單片機(jī)還控制GATE=1、輸出 使能端GATE1及GATE2均處于有效狀態(tài)，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)、焊槍向右運(yùn)動(dòng)……以 后單片機(jī)每次捕捉到下降沿表明焊槍位于橫擺的中心位置、單片機(jī)捕捉到上升 沿表明焊槍位于橫擺位置的振幅處，單片機(jī)對(duì)輸出使能端GATE、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 器發(fā)出相應(yīng)指令。經(jīng)過以上步驟，單片機(jī)控制焊槍橫擺往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其中tl為右加工力的測(cè)量監(jiān)控裝置能及時(shí)檢測(cè)出加工過程中的力，并根據(jù)釆樣的 信號(hào)，對(duì)加工狀態(tài)進(jìn)行判斷和調(diào)整。工作臺(tái)控制系統(tǒng)能發(fā)出各種運(yùn)動(dòng)指令，并接受總控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)命 令，控制工作臺(tái)相對(duì)于電極的運(yùn)動(dòng)軌跡，以滿足鉆群孔的需要。本發(fā)明加工裝置的加工工藝與過程如下1. 調(diào)節(jié)電化學(xué)機(jī)械復(fù)合電極鉆中電極片21在合適的速度下做自旋 運(yùn)動(dòng)，電極片21及工件分別接加工電源的負(fù)極和正極。2. 在加工過程中，加工裝置對(duì)工件進(jìn)行包含有電加工和磨削加工雙重 效果的復(fù)合加工。3. 在加工過程中，控制系統(tǒng)能靈敏控制電極片21與工件的相對(duì)位置 以及加工力，并防止短路。4. 在加工過程中，根據(jù)具體需要，選用可控的直流或脈沖加工電源， 可根據(jù)需要考慮加入負(fù)脈沖。5. 在加工過程中，電解液可通過旋轉(zhuǎn)接頭和空心主軸從內(nèi)部供給， 保證加工區(qū)域充滿高速流動(dòng)的電解液，也可通過噴嘴從外部供給。6. 在加工過程中，磨削作用主要去除鈍化膜，非金屬顆粒和輔助排 出電解產(chǎn)物。7. 在加工過程中，磨料片和電極片的厚度差用來形成電解間隙和保 證加工的精度。8. 在加工過程中，控制系統(tǒng)能對(duì)加工狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視并進(jìn)行調(diào)節(jié)， 使整個(gè)加工體系保持最佳的狀態(tài)。9. 在加工過程中，根據(jù)不同的加工材料與加工的具體要求，電解液 可以為NaN03、 NaCl、 CuS04、 Na3P04等中性溶液,也可以為添加NaOH等堿性溶液，或者以上溶液一定比例的混合。電解液通過過濾循環(huán)系統(tǒng)反復(fù)使 用。
權(quán)利要求
1、一種焊槍橫擺控制方法，其特征在于它包括用于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生橫擺位移的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器具有脈沖端(CLOCK)、使能端(ENABLE)及方向端(CW/CCW)；它還包括時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路、第一分頻器、第二分頻器、單片機(jī)；其中時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路可產(chǎn)生固定頻率的電脈沖信號(hào)，該電脈沖信號(hào)輸出到所述的第一分頻器的輸入端以作為第一分頻器的脈沖源，第一分頻器的輸出端的輸出信號(hào)一方面接步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的脈沖端(CLOCK)、另一方面接第二分頻器的輸入端以作為第二分頻器的脈沖源，第二分頻器的輸出端的輸出信號(hào)接單片機(jī)的輸入端口，單片機(jī)對(duì)第二分頻器的輸出信號(hào)進(jìn)行處理后將步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)輸出到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的使能端(ENABLE)及方向端(CW/CCW)；所述的第一分頻器及第二分頻器均受單片機(jī)控制。
2、 概權(quán)利要求l臓航法，欺寺征在于^^1米，5 灰石的鵬分?jǐn)?shù)為1%~9%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2皿的方法，^#征在于戶; 1*1米|5*61灰石的#^分?jǐn)?shù)為2%~4.9%。
4、 權(quán)利要求1 3任一1砂 方法制，到的生物陶瓷鈦基復(fù)合材料。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意一項(xiàng)所述的焊槍橫擺控制方法，其特征在 于所述的第一分頻器和第二分頻器均為可編程計(jì)數(shù)器。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊槍橫擺控制方法，其特征在于所述的第一分頻器的輸出端與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的脈沖端(CLOCK)之間通過第一光耦相耦合， 所述的第一光耦為高速度光耦；所述的單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的使能端 (ENABLE)及方向端(CW/CCW)之間通過第二光耦相耦合。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊槍橫擺控制方法，其特征在于所述的第一分 頻器以及所述的第二分頻器所輸出的信號(hào)均為占空比為50%的方波信號(hào)，該方波 信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)具有一個(gè)上升沿與一個(gè)下降沿，并且該方波信號(hào)的頻率為各 自輸入信號(hào)的頻率與其分頻比的比值。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊槍橫擺控制方法，其特征在于所述的時(shí)鐘信 號(hào)發(fā)生電路包括晶體振蕩器(Yl)、電阻(Rl、 R2)、電容器(Cl)、反相器(U1A、 U1B)，具體連接方法是晶體振蕩器(Yl)的一端與一電阻(Rl)的一端及一反 相器(U1A)的輸入端相連，晶體振蕩器(Yl)的另一端與另一電阻(R2)的一 端及另一反相器(U1B)的輸出端相連，電容器(Cl)的一端與一電阻(Rl)的 另一端及一反相器(U1A)的輸出端相連，電容器(C1)的另一端與另一電阻(R2) 的另一端及另一反相器(U1B)的輸出端相連，另一反相器(U1B)的輸出端接 第一分頻器的輸入端。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊槍橫擺控制方法，其特征在于所述的第一分 頻器的輸出信號(hào)與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的脈沖端(CLOCK)相連接并用于控制步進(jìn)電 機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)所述的第一分頻器的輸出信號(hào)頻率較高時(shí)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速較高， 當(dāng)所述的第一分頻器的輸出信號(hào)頻率較低時(shí)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速較低。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊槍橫擺控制方法，其特征在于所述的第二 分頻器的輸出信號(hào)用于控制焊槍橫擺的寬度，該輸出信號(hào)被單片機(jī)的輸入端口 的寄存器捕捉；所述的單片機(jī)的輸入端口的寄存器可以進(jìn)行上升沿捕捉或者下 降沿捕捉的設(shè)置，當(dāng)所述的第二分頻器的輸出信號(hào)產(chǎn)生上升沿或者下降沿時(shí)， 單片機(jī)的輸入端口的寄存器均能夠?qū)⑵洳蹲降讲a(chǎn)生控制信號(hào)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)的 中斷程序；在控制過程中，當(dāng)所述的第二分頻器的輸出信號(hào)出現(xiàn)下降沿時(shí)表明 焊槍處于橫擺的中心位置，當(dāng)?shù)诙诸l器的輸出信號(hào)出現(xiàn)上升沿時(shí)表明焊槍處 于橫擺的擺幅位置；當(dāng)所述的第二分頻器的輸出信號(hào)頻率較高時(shí)焊槍橫擺的寬 度較小，當(dāng)?shù)诙诸l器的輸出信號(hào)頻率較低時(shí)焊槍橫擺的寬度較大。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種焊槍橫擺控制方法，尤其是一種焊槍橫擺開環(huán)控制方法，屬于自動(dòng)化焊接領(lǐng)域。它包括步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路、第一分頻器、第二分頻器、單片機(jī)；其中時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生的固定頻率的電脈沖信號(hào)輸出到所述的第一分頻器以作為第一分頻器的脈沖源，第一分頻器的輸出信號(hào)一方面接步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的脈沖端、另一方面接第二分頻器的輸入端以作為第二分頻器的脈沖源，第二分頻器的輸出端的輸出信號(hào)接單片機(jī)的輸入端口，單片機(jī)接步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的使能端及方向端。本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)施方便；單片機(jī)資源占用少，控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)性較強(qiáng)；抗干擾能力強(qiáng)；能夠方便的識(shí)別橫擺的中心及邊緣位置，方便控制系統(tǒng)的控制。
文檔編號(hào)B23K37/02GK101229611SQ20081001856
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2008年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月25日
發(fā)明者輝 任 申請(qǐng)人:昆山華恒工程技術(shù)中心有限公司