焊接电源数字化人机交互系统设计研究

2015-03-02齐铂金从保强杨明轩

机电工程 2015年6期

李伟，齐铂金，从保强，杨明轩

(1．北京航空航天大学机电工程及自动化学院，北京100191;2．北京石油化工学院电气工程系，北京102617)

0 引言

超音频脉冲方波变极性TIG 焊接工艺是近年来发展起来的一种优质高效的焊接技术，用于高强铝合金材料的焊接加工时，对消除焊缝气孔缺陷、提高焊接性能等方面有显著效果［1-3］。然而，在该焊接工艺中，需要调节的电流特征参数以及需要监控的状态参数比较多，采用传统的数码管或是单色液晶屏配合按键的形式来实现人机交互功能，不仅操作不便，而且难以满足某些特定焊接场合的使用要求，严重制约了数字化焊接电源自动化程度的提高。因此，在该焊接电源上开发功能更加强大且更友好的人机交互系统，对该新型焊接技术的推广应用尤为重要。

触摸屏作为新一代数字化人机交互界面的出现，提高了人机交互功能的便捷程度，将其用作焊接电源的操作界面，可以方便地调节焊机参数，并且能实时监控焊机运行状态，具有操作简单、界面美观易懂的特点。此外，采用触摸屏实现人机交互，微处理器只需要使用少量I/O 端口即可实现与触摸屏之间的数据传输，可以节省微处理器的I/O 资源，使系统硬件设计得到简化。

本研究以高性能微处理器为控制核心，选用支持Modbus 协议的触摸屏为主要交互方式，实现焊接电源的数字化人机交互系统。