智能化焊接過程控制系統(tǒng)是進步勞動生產(chǎn)率、進步焊接質(zhì)量、改善勞動條件的重要手段，而弧焊機器人在焊接過程自動化中又發(fā)揮著重要的作用膏逮，將弧焊機器人應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛而現(xiàn)實的意義。在旋轉(zhuǎn)電弧傳感弧焊機器人焊縫糾偏系統(tǒng)中虎北，對焊接過程電流信號數(shù)據(jù)采集是非常重要的環(huán)節(jié)贵埋，AC1820A是北京雙諾測控技術(shù)公司一款基于PC ISA總線的12位1000KH的A/D板，適合中高速信號谚熙、波形采集及記錄等應(yīng)用場合。因此適適用于旋轉(zhuǎn)電弧傳感的焊縫跟蹤控制系統(tǒng)僵棍。

1　系統(tǒng)工作原理及實現(xiàn)方案

電弧傳感是從電弧與電壓變化中獲得焊炬與焊縫之間橫向摘形、高低信息的方法板散。其基本原理是：對于熔化極電弧焊，根據(jù)電弧的自調(diào)節(jié)原理垒土，當焊炬與工件表面相對間隔愤芝，即導(dǎo)電嘴端部與工件表面電弧極間間隔（以下簡稱為焊炬高度）發(fā)生變化時，干伸長和弧柱長度都會發(fā)生變化妥迷，而電弧電流及電壓會相應(yīng)變化昆淡，以保持原來的熔化率。因此刽严，電弧電流或電壓的變化就反映了焊炬高度的變化昂灵，通過電弧掃描坡口，從電弧參數(shù)變化中獲得焊炬高度的變化舞萄，并根據(jù)焊炬與焊縫的幾何關(guān)系導(dǎo)出焊炬與焊縫的相對關(guān)系眨补，從而獲得焊縫坡口信息。焊縫糾偏系統(tǒng)框圖如圖1所示倒脓。

圖1 弧焊機器人焊縫糾偏系統(tǒng)框圖

電弧傳感器電流隨其旋轉(zhuǎn)位置變化撑螺，因此，為了進行焊縫偏差分析崎弃，電弧傳感信號除了焊接電流信號之外甘晤，還必須包括反映焊距旋轉(zhuǎn)出發(fā)點位置的轉(zhuǎn)速信號以及反映焊距旋轉(zhuǎn)瞬時位置的位置信號，為此饲做，在旋轉(zhuǎn)電弧傳感機構(gòu)里加進了光碼盤測速线婚、測位系統(tǒng)。光碼盤外形如圖2所示艇炎，光碼盤外圈為64個分度齒酌伊，內(nèi)圈為#個分度齒，這樣拼仆，可產(chǎn)生兩個脈沖信號吏辫，外圈產(chǎn)生的脈沖信號反映旋轉(zhuǎn)的瞬時位置，內(nèi)圈產(chǎn)生的脈沖信號反映旋轉(zhuǎn)速度并且可以作為旋轉(zhuǎn)的出發(fā)點位置撑停。兩個脈沖信號的波形分別如圖3（a)劳威、圖3(b)所示。

當檢測到轉(zhuǎn)速信號為高電平時适唆，開始A/D采集鸯式，這樣能保證每次采集的起始位置相同；位置信號作為A/D采集的觸發(fā)信號榛娶，每個上升沿到來用印，進行A/D采集一次，這樣能保證每個采集數(shù)據(jù)對應(yīng)一個旋轉(zhuǎn)位置。為實現(xiàn)均勻間隔地采樣做鸽，還必須利用轉(zhuǎn)速信號進行轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制蒙棱。

2　AC1820A簡介

2.1性能與工作方式

AC1820A分辨率為12位， 采樣速度為1000KHZ（多通道）范咨，16路單端輸進故觅，模擬輸進支持0～5V、0～10V渠啊、±5V三種量程输吏。輸進通道自動掃描，可以程控從任意通道開始到任意通道結(jié)素替蛉，輸進采用DB25 插座（P1 口）贯溅。帶有8進8出開關(guān)量DIO，TTL電平灭返，輸進電流小于0.5mA盗迟，輸出電流大于5mA，采用20PIN扁平電纜插座（P2口）熙含。

AD啟動有軟件啟動和外部觸發(fā)（TTL電平上升邊沿有效）兩種方式罚缕。板上時鐘4MHZ基準，16 位分辨率怎静。AD 轉(zhuǎn)換控制可以采用板上16位定時器(4MHZ基準)或外部時鐘輸進邮弹。中斷可以選擇IRQ10、11祟背、12沸芍、15，開關(guān)選擇歇拦。AD數(shù)據(jù)讀進采用16位ISA總線累变，16位操縱。

2.2 I/O譯碼地址與使用

AC1820A占用16個IO譯碼地址命画，對應(yīng)四條地址線AO-A3囊弥，基址由A4～A9設(shè)置，缺省地址為300H唁狼，地址的偏移分配如下(OFFSET):

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