本發(fā)明涉及焊接智能控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)形焊縫自主焊接專機的人機界面控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

人機界面是指人操作plc的一個平臺，該平臺提供一個程序與人的接口，使用戶可以自由地組合按鈕、圖形、文字等來處理、監(jiān)控、管理的多功能顯示屏幕；在工業(yè)控制領(lǐng)域，人機界面以其方便的人機交互功能，被廣泛使用在工業(yè)控制設(shè)備之中，人機界面和plc的控制系統(tǒng)更是得到了廣泛的應(yīng)用。目前的焊接專機其主要產(chǎn)品為平尾轉(zhuǎn)軸與其他環(huán)焊縫產(chǎn)品，平尾轉(zhuǎn)軸的焊縫形式按照運動軌跡可分為規(guī)則的環(huán)焊縫，環(huán)焊縫主要為軸肩與轉(zhuǎn)軸的組焊，平尾轉(zhuǎn)軸的焊接采用多層多道焊接，不論是平尾轉(zhuǎn)軸還是其他環(huán)焊縫，其互動性差，導致實施效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種環(huán)形焊縫自主焊接專機的人機界面控制系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中的缺點。

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

環(huán)形焊縫自主焊接專機的人機界面控制系統(tǒng)，包括觸摸屏與控制器，控制器與觸摸屏配套，通過修改控制系統(tǒng)參數(shù)對tig焊接電源進行控制，且焊接輔機與控制器連接，控制器與伺服電機連接，伺服電機與焊接輔機連接，通過控制器對自動填絲、焊槍擺動、弧長跟蹤等焊接輔機機構(gòu)進行精確控制，并采用伺服電機執(zhí)行；控制器提供兩種控制模式：一種手動焊接模式，另一種自動焊接模式，在手動焊接模式下，可單獨動作，調(diào)整方便、直觀、工件任一位置的焊接及補焊，在自動焊接模式下，所有動作按預設(shè)一次自動完成，操作簡便、快捷，自動化程度高；為使上述控制功能操作方便、簡單，在觸摸屏上設(shè)置焊接操作界面，焊接操作界面包括主界面與多選項畫面，在主界面中能夠選擇進入的界面為操作界面、報警界面、手動界面、自動界面，同時還能夠?qū)?shù)反饋、焊接信息和狀態(tài)信息實時進行監(jiān)測和查看；參數(shù)反饋包括焊接電流、電弧電壓、送絲速度、焊接行程、擺動速度，焊接信息包括總層數(shù)、正焊接層、焊接故障代碼、管材直徑，狀態(tài)信號包括故障與安全運行信號；

在主界面中觸摸操作按鈕，進入操作界面，控制系統(tǒng)運行前，查看此界面，確定操作步驟，確保安全；

檢測報警界面，確認無報警信息后，進行下一步；

進入手動界面，切換在手動焊接模式下，獨立操作上下軸、前后軸、橫梁、變位機和焊槍擺動器使鎢極到起弧點，為高頻起弧做準備；

進入自動界面，切換在自動焊接模式下，點擊進入環(huán)縫界面和焊槍擺動器界面，設(shè)置參數(shù)；在環(huán)縫界面中，首先設(shè)置總層數(shù)、管材直徑，在根據(jù)總層數(shù)，設(shè)置相應(yīng)層數(shù)的焊接工藝參數(shù)，輸入選定的job號、pro號，設(shè)置送絲速度和焊接速度；同時設(shè)置需要焊的多層環(huán)縫中每層的焊接工藝參數(shù)，退出環(huán)縫界面，返回自動界面；再點擊進入焊槍擺動器界面，設(shè)置左右停留時間、中間停留時間、自動擺速，同樣根據(jù)總層數(shù)，設(shè)置需要焊的多層環(huán)縫中每層的擺動參數(shù)，包括是否擺動、左擺幅、右擺幅，設(shè)置完參數(shù)后控制系統(tǒng)自動保存，再退出焊槍擺動器界面；

回到自動界面，參數(shù)均已設(shè)置，依次觸動層數(shù)清零-準備就緒-模擬焊接-啟動焊接，開啟模擬焊接模式，在按層數(shù)清零-準備就緒-啟動焊接后，開啟自動焊接模式，控制系統(tǒng)對環(huán)形多層多道焊縫開始焊接；焊接過程中，如有情況，需按下暫停按鈕，擺動器與變位機停止，隨后調(diào)用焊接電源收弧程序進行收?。淮龁栴}解決后，觸動焊接重啟，控制系統(tǒng)執(zhí)行未完成程序；若重新設(shè)定原點開始焊接，需按下層數(shù)清零，然后準備就緒-啟動焊接。

在本發(fā)明中，手動界面中，設(shè)置有對手動/自動進行切換的換向開關(guān)，可對手動和自動模式進行切換，可以對橫梁、變位機、前后軸、上下軸、擺動器獨立操作，同時可根據(jù)需要設(shè)置低速與高速；自動界面中，設(shè)置有對手動/自動進行切換的換向開關(guān)，可對總層數(shù)、正焊接層、管材直徑進行設(shè)置；從自動界面點擊焊接參數(shù)和焊槍擺動器界面按鈕，可進入其參數(shù)設(shè)置界面。

有益效果：本發(fā)明提供一種互動性強的人機界面，使本領(lǐng)域普通操作人員更易理解，通過在人機界面設(shè)置焊接參數(shù)和焊槍擺動參數(shù)，以滿足對環(huán)形焊縫多層多道焊接的應(yīng)用需求，有效提高操作效率，同時也降低人工勞動強度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的較佳實施例的流程示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。

環(huán)形焊縫自主焊接專機的人機界面控制系統(tǒng)，包括觸摸屏與控制器，觸摸屏又稱可編程終端，觸摸屏不僅可以減少一臺plc的面板操作按鈕及其他操作部件，同時，對于同一臺設(shè)備加工不同工件時的程序選擇及程序中的參數(shù)修改便捷；本控制器為基于plc可編程控制器，與觸摸屏配套，可通過修改參數(shù)，便于對tig焊接電源進行控制，控制系統(tǒng)所有狀態(tài)及開關(guān)量的輸入直接進入plc可編程控制器入口，輸出直接驅(qū)動dc24v電磁閥及中間繼電器，用于控制步進電機、伺服電機、焊接電源的焊接參數(shù)、轉(zhuǎn)動電機啟停等；且控制系統(tǒng)控制實現(xiàn)模塊化，其他焊接輔機的控制均與plc可編程控制器連接，以便plc可編程控制器對自動填絲、焊槍擺動、弧長跟蹤等機構(gòu)進行精確控制，并采用高精度伺服電機控制；控制器提供兩種控制模式：一種采用手動調(diào)節(jié)、手動焊接模式，另一種自動焊接模式，在手動模式下，可單獨動作，調(diào)整方便、直觀、工件任一位置的焊接及補焊，在自動焊接模式下，所有動作按預設(shè)一次自動完成，操作簡便、快捷，自動化程度高；plc可編程控制器、調(diào)速、觸摸屏等各部分均采用獨立電源，相互之間完全隔離，plc可編程控制器控制精度及抗干擾能力明顯提高；為使上述控制功能操作方便、簡單，在觸摸屏上設(shè)置焊接操作界面，焊接操作界面包括主界面與多選項畫面，在主界面中可以選擇進入的界面為操作界面、報警界面、手動界面、自動界面，同時還可對參數(shù)反饋、焊接信息和狀態(tài)信息實時進行監(jiān)測和查看；參數(shù)反饋包括焊接電流、電弧電壓、送絲速度、焊接行程、擺動速度，焊接信息包括總層數(shù)、正焊接層、焊接故障代碼、管材直徑，狀態(tài)信號包括故障與安全運行信號；

在主界面中觸摸操作按鈕，進入操作界面，控制系統(tǒng)運行前，查看此界面，確定操作步驟，確保安全：

1、確認設(shè)備電源、氣源正常；

2、手動操作、檢測各機構(gòu)運動是否正常；

3、手動操作，觀察檢查元件是否工作正常；

4、自動操作，設(shè)置焊接參數(shù)、擺動器參數(shù)；

5、焊接平臺自動運行前請確認：（1）檢查焊接參數(shù)設(shè)置是否正確；（2）檢查擺動器參數(shù)設(shè)置是否正確；（3）檢查焊接電源參數(shù)設(shè)置是否正確；（4）檢查保護氣體是否通暢；（5）檢查焊接工件同軸度是否滿足要求；

檢測報警界面，確認無報警信息后，進行下一步；進入手動界面，切換在手動焊接模式下，獨立操作上下軸、前后軸、橫梁、變位機和焊槍擺動器使鎢極到起弧點，為高頻起弧做準備；

進入自動界面，切換在自動焊接模式下，點擊進入環(huán)縫界面和焊槍擺動器界面，設(shè)置參數(shù)；在環(huán)縫界面中，首先設(shè)置總層數(shù)、管材直徑，環(huán)縫界面1、2、3中可以設(shè)置15層焊接工藝參數(shù)，根據(jù)總層數(shù)，設(shè)置相應(yīng)層數(shù)的焊接工藝參數(shù)，輸入選定的job號、pro號，設(shè)置合適的送絲速度和焊接速度；同時設(shè)置需要焊的多層環(huán)縫中每層的焊接工藝參數(shù)，退出環(huán)縫界面，返回自動界面；再點擊進入焊槍擺動器界面，設(shè)置左右停留時間、中間停留時間、自動擺速，對應(yīng)環(huán)形焊縫中設(shè)置的15層焊接工藝參數(shù)，可設(shè)置15層擺動參數(shù)，同樣根據(jù)總層數(shù)，設(shè)置需要焊的多層環(huán)縫中每層的擺動參數(shù)，包括是否擺動、左擺幅、右擺幅，設(shè)置完參數(shù)后控制系統(tǒng)自動保存，再退出焊槍擺動器界面；

回到自動界面，參數(shù)均已設(shè)置，依次觸動層數(shù)清零-準備就緒-模擬焊接-啟動焊接，開啟模擬焊接模式，在按層數(shù)清零-準備就緒-啟動焊接后，開啟自動焊接模式，控制系統(tǒng)對環(huán)形多層多道焊縫開始焊接；焊接過程中，如有情況，需按下暫停按鈕，擺動器與變位機停止，隨后調(diào)用焊接電源收弧程序進行收?。淮龁栴}解決后，觸動焊接重啟，控制系統(tǒng)執(zhí)行未完成程序；若重新設(shè)定原點開始焊接，需按下層數(shù)清零，然后準備就緒-啟動焊接。

在本實施例中，手動界面中，設(shè)置有對手動/自動進行切換的換向開關(guān)，可對手動和自動模式進行切換，可以對橫梁、變位機、前后軸、上下軸、擺動器獨立操作，同時可根據(jù)需要設(shè)置低速與高速；

在自動界面中，設(shè)置有對手動/自動進行切換的換向開關(guān)，可對總層數(shù)、正焊接層、管材直徑進行設(shè)置；從自動界面點擊焊接參數(shù)和焊槍擺動器界面按鈕，可進入其參數(shù)設(shè)置界面。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。