【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及自動化焊接，具體為一種用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的電路和方法。
技術(shù)介紹
1、在自動化焊接系統(tǒng)中，控制焊接過程中的電壓和電流是確保焊接質(zhì)量和穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。當(dāng)前，許多焊接機器人系統(tǒng)采用0～10v的模擬量信號來控制焊機的焊接電壓和電流，這種控制方式因其簡便性和適應(yīng)性，廣泛應(yīng)用于不同類型的焊接工藝中，能夠通過簡單的電壓調(diào)節(jié)來實現(xiàn)電流和電壓的實時控制，從而滿足大多數(shù)焊接工藝的基本需求。
2、在相關(guān)技術(shù)中，許多控制器cpu并不直接支持模擬量輸出，需要通過spi、i2c等接口實現(xiàn)模擬信號的轉(zhuǎn)換，這些接口轉(zhuǎn)換芯片價格較高，且需要配套的外圍元件，增加了整體成本和軟件工作量。此外，傳統(tǒng)技術(shù)在復(fù)雜電磁環(huán)境中的抗干擾能力和響應(yīng)速度也存在不足，難以滿足高精度、高可靠性的焊接需求
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于上述問題，第一方面，本專利技術(shù)實施例提供了一種用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的電路，所述用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的電路包括：主控模塊，所述主控模塊用于輸出pwm信號；
2、光耦隔離模塊，所述光耦隔離模塊的輸入端與所述主控模塊的輸出端連接，所述光耦隔離模塊用于對所述光耦隔離模塊輸出的pwm信號進(jìn)行隔離；
3、信號轉(zhuǎn)換模塊，所述信號轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與所述光耦隔離模塊的輸出端連接，所述信號轉(zhuǎn)換模塊用于將所述光耦隔離模塊輸出的pwm信號轉(zhuǎn)換為模擬信號；
4、運算放大模塊，所述運算放大模塊的輸入端與所述信號轉(zhuǎn)換模塊的輸出端連接，所述信號轉(zhuǎn)
5、在其中一個實施例中，所述光耦隔離模塊包括光耦u3和光耦u5，所述光耦u3和光耦u5的輸入端分別與所述主控模塊用于輸出pwm信號的兩個輸出端連接。
6、在其中一個實施例中，所述信號轉(zhuǎn)換模塊包括信號轉(zhuǎn)換芯片u2和信號轉(zhuǎn)換芯片u6，所述信號轉(zhuǎn)換芯片u2的輸入端與所述光耦u3的輸出端連接，所述信號轉(zhuǎn)換芯片u6的輸入端與所述光耦u5的輸出端連接。
7、在其中一個實施例中，所述運算放大模塊包括運算放大器u4a和運算放大器u4b，所述運算放大器u4a的輸入端與所述信號轉(zhuǎn)換芯片u2的輸出端連接，所述運算放大器u4b的輸入端與所述信號轉(zhuǎn)換芯片u6的輸出端連接。
8、在其中一個實施例中，所述用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的電路還包括電容c13、電容c25、瞬態(tài)電壓抑制二極管d2、瞬態(tài)電壓抑制二極管d3，所述電容c13和所述瞬態(tài)電壓抑制二極管d2并聯(lián)于所述運算放大器u4a的輸出端，所述電容c25和所述瞬態(tài)電壓抑制二極管d3并聯(lián)于所述運算放大器u4b的輸出端。
9、在其中一個實施例中，所述用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的電路還包括：電源模塊，所述電源模塊分別與所述信號轉(zhuǎn)換模塊和所述運算放大模塊連接，所述電源模塊用于轉(zhuǎn)換電壓并為所述信號轉(zhuǎn)換模塊和所述運算放大模塊進(jìn)行供電。
10、本申請的第二方面還提供一種用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的方法，所述方法應(yīng)用于如上述方面所述的用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的電路，所述方法包括：
11、接收用戶輸入的電壓值；
12、根據(jù)接收到的輸入電壓值，計算出對應(yīng)的pwm信號占空比，并生成pwm信號；
13、將所生成的pwm信號通過光耦隔離模塊隔離后傳輸至信號轉(zhuǎn)換模塊，信號轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)所接收的pwm信號生成相應(yīng)的模擬電壓信號；
14、將信號轉(zhuǎn)換模塊輸出的模擬電壓信號通過運算放大模塊進(jìn)行緩沖隔離和信號調(diào)理，輸出穩(wěn)定的模擬電壓信號。
15、在其中一個實施例中，所述方法還包括：
16、運算放大模塊輸出的模擬電壓信號傳輸至焊機的輸入端，用作焊機的電流或電壓給定信號；
17、焊機接收到電流或電壓給定信號后，設(shè)定對應(yīng)的焊接電流或電壓并進(jìn)行焊接。
18、在其中一個實施例中，所述方法還包括：
19、焊機接收到電流或電壓給定信號后，在焊機led面板顯示當(dāng)前焊接電流或電壓。
20、在其中一個實施例中，所述pwm信號的頻率固定為1khz，且占空比與輸入電壓成線性關(guān)系，輸入電壓范圍為0v至10v，占空比范圍為0％至100％。
21、本申請實施例中的上述一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下一種或多種技術(shù)效果：
22、本專利技術(shù)提出了一種用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的電路，包括主控模塊、光耦隔離模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊和運算放大模塊，主控模塊輸出兩路pwm信號，通過光耦隔離模塊進(jìn)行隔離，光耦隔離模塊可以保持pwm信號的波形和頻率特性，有效隔離輸入和輸出電路之間的電氣連接，防止干擾和噪聲傳播，同時，光耦隔離模塊對pwm信號進(jìn)行隔離，避免了電磁干擾對pwm信號的影響，確保信號在傳輸過程中的完整性；信號轉(zhuǎn)換模塊將隔離后的pwm信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，模擬信號通過差分輸入的方式進(jìn)入到運算放大模塊，運算放大模塊對信號進(jìn)行緩沖隔離、信號調(diào)理，使得信號驅(qū)動能力增強，針對長距離出現(xiàn)信號衰減問題有良好的抑制作用，差分輸入可以有效減少信號源本身的誤差，當(dāng)模擬信號存在微小的電壓波動時，差分輸入能夠消除這種波動帶來的影響，從而提高了信號的精度和穩(wěn)定性，運算放大模塊的輸出級可以提供較大的電流輸出，大大增強了對電容負(fù)載的驅(qū)動能力。從而實現(xiàn)對焊機電流電壓精準(zhǔn)的設(shè)置。本方案硬件連接簡單，主控模塊只需輸出pwm信號即可實現(xiàn)模擬電壓信號轉(zhuǎn)換，無需占用spi、i2c等接口，節(jié)省成本和軟件工作量，pwm信號的占空比可在主控模塊中快速改變，與spi或i2c等基于復(fù)雜協(xié)議的通信接口相比，數(shù)據(jù)處理更簡單，響應(yīng)更迅速。
23、上述說明僅是本專利技術(shù)技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本專利技術(shù)的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本專利技術(shù)的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本專利技術(shù)的具體實施方式。
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1.一種用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的電路，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的電路，其特征在于，所述光耦隔離模塊包括光耦U3和光耦U5，所述光耦U3和光耦U5的輸入端分別與所述主控模塊用于輸出PWM信號的兩個輸出端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的電路，其特征在于，所述信號轉(zhuǎn)換模塊包括信號轉(zhuǎn)換芯片U2和信號轉(zhuǎn)換芯片U6，所述信號轉(zhuǎn)換芯片U2的輸入端與所述光耦U3的輸出端連接，所述信號轉(zhuǎn)換芯片U6的輸入端與所述光耦U5的輸出端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的電路，其特征在于，所述運算放大模塊包括運算放大器U4A和運算放大器U4B，所述運算放大器U4A的輸入端與所述信號轉(zhuǎn)換芯片U2的輸出端連接，所述運算放大器U4B的輸入端與所述信號轉(zhuǎn)換芯片U6的輸出端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的電路，其特征在于，還包括電容C13、電容C25、瞬態(tài)電壓抑制二極管D2、瞬態(tài)電壓抑制二極管D3，所述電容C13
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的電路，其特征在于，還包括：電源模塊，所述電源模塊分別與所述信號轉(zhuǎn)換模塊和所述運算放大模塊連接，所述電源模塊用于轉(zhuǎn)換電壓并為所述信號轉(zhuǎn)換模塊和所述運算放大模塊進(jìn)行供電。
7.一種用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用于權(quán)利要求1-6任意一項所述的用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的電路，所述方法包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的方法，其特征在于，所述方法還包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的方法，其特征在于，所述方法還包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的方法，其特征在于，所述PWM信號的頻率固定為1KHz，且占空比與輸入電壓成線性關(guān)系，輸入電壓范圍為0V至10V，占空比范圍為0％至100％。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的電路，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的電路，其特征在于，所述光耦隔離模塊包括光耦u3和光耦u5，所述光耦u3和光耦u5的輸入端分別與所述主控模塊用于輸出pwm信號的兩個輸出端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的電路，其特征在于，所述信號轉(zhuǎn)換模塊包括信號轉(zhuǎn)換芯片u2和信號轉(zhuǎn)換芯片u6，所述信號轉(zhuǎn)換芯片u2的輸入端與所述光耦u3的輸出端連接，所述信號轉(zhuǎn)換芯片u6的輸入端與所述光耦u5的輸出端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的電路，其特征在于，所述運算放大模塊包括運算放大器u4a和運算放大器u4b，所述運算放大器u4a的輸入端與所述信號轉(zhuǎn)換芯片u2的輸出端連接，所述運算放大器u4b的輸入端與所述信號轉(zhuǎn)換芯片u6的輸出端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于機器人控制器設(shè)置焊機電流電壓的電路，其特征在于，還包括電容c13、電容c25、瞬態(tài)電壓抑制二極管d2、瞬態(tài)電壓抑制二極管d3，所述電...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：羅天雄，馬鴻斌，張紅光，夏潮，羅建斌，鐘濟宇，李鵬程，
申請(專利權(quán))人：深圳市啟玄科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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