焊接作为制造业生产主要加工方式之一,在一些特殊场合加工中其应用也逐渐广泛,如管-板焊接、管-管焊接等,因此需要一些特殊的焊接设备和自动化控制技术实现特种条件下的焊接。针对广东火电有限公司要求对管板焊接加工技术的提高与改进,本论文课题提出了新型管板焊专用的数字化控制的弧焊逆变电源。 TIG焊接方法由于具有焊缝成型美观、平滑,电弧稳定,熔池可见性好,对热量输入易于调节,操作方便等特点,在管板焊接应用场合比较常见。但目前管板焊接场合下使用的THG焊焊机,由于采用模拟控制模式,使用过程中存在可调灵活性差,面向工作范围窄,自动化程度低,使得工作效率低,劳动强度大等不足。因此本文根据现有的TIG焊机,在其传统模拟控制方式即通过模拟电路实现焊机过程控制及其电源外特性输出等的要求的基础上,设计了基于ARM处理器的管板焊接专用数字化控制的逆变电源,通过软件编程实现焊接过程自动化控制、并获得不同外特性和各种电流波形,以适应不同场合的管板自动焊接。 论文首先确定了管板焊接电源的数字化控制方案,设计了以ARM处理器LPC2136为核心的硬件控制系统；其次开发了软件系统,通过软件编程实现用于管板之间的直流、脉冲电流输出的TIG焊多功能焊接数字化控制,并成功移植了uC/OS-II实时操作系统,对管板焊接过程软件系统进行多任务划分；最后建立了管板焊接的试验平台,对所研制的管板焊接专用的数字化逆变电源进行了性能测试和管板焊接工艺试验,并通过焊接试验和对焊接现场干扰源以及高频引弧干扰的分析,进行了硬件和软件的抗干扰设计。测试数据与试验结果表明,研制的管板焊接专用的数字化逆变电源,由于采用了ARM处理器和实时操作系统uC/OS-II实现了焊接过程的数字化控制,充分利用了ARM处理器资源丰富、运算速度快和实时操作系统uC/OS-II多任务管理等优点,改善了逆变电源的外特性和动态特性,焊接效果明显提高。