对自动化焊机的一种焊接速度测量方法汪溢*（南京理工大学材料科学与工程学院）510152025303540摘要：在现代工业制造及生产中，传统的手工制造方式已逐渐被机械化的生产模式所取代，工业生产中机械设备作用越发重要。其中对机械设备工作参数中的一些机构的运动速度采集是监控机械设备工作状态重要参数之一。本文利用PNP常开型接近开关对齿轮与齿条啮合带动焊枪运动的焊机的焊接速度测量，利用接近开关可感应距离变化的特性记录单位时间内齿轮转动圈数间接测量出焊机的焊接速度。通过验证，使用该种方法可测量焊接速度范围0-350cm/min。与实际焊接速度相比，误差率小于3%。关键词：焊速测量、接近开关、信号调理：TG4AmethodofmeasuringtheweldingspeedforautomaticweldingmachineWangYi(Nan激ngUniversityOfScienceAndTechnology,MaterialsScienceandEngineering)Abstract:Inmodernindustrialmanufacturing,thetraditionalmanualmanufacturinghasbeenrepalcedbymechanizedmanufacturing.Thespeedofsomeagenciesofthemachineisoneoftheimportantparametersinmonitoringthemotionofmachinestate.Inthispaper,usingPNPopentypeproximityswitchforautomaticweldingmachine’sweldingspeedwhichthetorchisdirvesbygearandrack.Theproximityswitchsensingdistancechangerecordingunittimegearrotationnumberofindirectmeasurementofspeedofweldingmachine.Throughthetest,usingthismethodcanmeasuretheweldingspeedrangeof0-350cm/min,comparedwiththeactualweldingspeed,theerrorrateoflessthan3%.Keywords:weldingspeedmeasurement,proximityswitch,signalconditioning0引言随着时代进步，工业中对焊缝成型质量要求也越来越高。而要保证焊接质量关键的一点是焊接过程参数的稳定[1]。焊接速度是焊接过程中一个重要参数，焊速的大小会直接影响最终焊缝成形的质量，实时监测焊接速度可保证焊缝成形质量提供保证，同时也可将焊接过程信息化，便于焊接车间中的生产管理。本文以SAF公司的SATRMATCR450TOPMAG双丝焊机为例，提出利用接近开关测量焊接速度的一种方法，通过该方法可测量以齿轮与齿条啮合带动焊枪运动的焊机的焊接速度。为焊接过程质量分析做好准备。1整体框架如图1所示是自动化焊接过程速度采集流程，接近开关可感应焊机中传动齿轮的运动情况，将速度这种非电参量转变为信号系统中的能识别的电参量，由信号调理电路对焊接速度信号进行滤波隔离后，被数据采集卡的脉冲计数口采集。最终由数据采集计算机对焊接速度还原显示。作者简介：材料加工工程汪溢（1990年-），男，研究员，主要研究方向：材料加工工程.532101239@qq-1-图1自动化焊接过程速度采集流程Fig1.Theprocessofweldingspeedacquisition4550利用接近开关内部集成了的是一个磁性开关和小型的继电器[2]。接近开关是利用它能感应到其本身与待测物体之间的距离发生变化，将非电的物理参数转化为所计算机或其他设采集备能够识别的电信号，从而达到对直线行走式焊机的速度测量目的。传感技术具有响应时间短，使用灵活、方便等特点。对双丝焊焊机行走速度采集的接近开关是型号为LJ8A3-2-Z/BX，是磁性开关中的一种，此种型号的接近开关是PNP型常开型接近开关。图2是PNP型接近开关的内部结构，接近开关引出三根线，其中棕色接电源，黑色为信号输出，蓝色接地。图2接近开关原理图Fig2.Schematicofproximityswitch556065实现对双丝焊焊接速度采集的主要原理是：所选择的SATRMATCR450TOPMAG焊机是由齿轮与齿条配合使得焊枪行走。由于传动齿轮的齿顶与齿根有一定高度差，接近开关就是通过这一高度差感应距离变化记录了单位时间所过齿轮齿数。接近开关安装如图3所示，接近开关必须安装在离传动齿轮的齿顶0.1至2.0mm处，才能感应到齿轮转动的情况。当传动齿轮的齿顶经过接近开关时，接近开关便会导通，在测量信号输出端口处随之产生一个脉冲信号，数据采集计算机通过记录单位时间内接近开关产生的脉冲数可知道单位时间内经过齿数。图3接近开关安装Fig3.installationofproximityswitch2焊接速度测量装置的硬件设计除了接近开关传感器外。...