通过对实际的焊接电压的检测，将信号滤波并放大处理，然后将其与基准值相比较，再将差值输入控制系统，通过驱动伺服电机来调整位置，从而确定在恒定电流及电弧状态情况下，保持电弧长度相对稳定。

伺服电机控制原理图如图2-4所示。图中焊接电压信号U用于控制伺服电机的驱动。首先，进行电压信号的采集，本文采用的是电压传感器输出电压；采集的电压信号通过A/D转换器转换为模拟信号作为PLC的输入。在PLC中编译程序与给定值进行比较，输出相应的模拟信号。输出的模拟信号伺服电机驱动器可识别的脉冲信号，由此控制伺服电机驱动器，从而控制伺服电机调整焊枪位置，控制电弧长度。

图2-4 伺服电机控制原理图

在弧长控制系统中，当电弧受干扰长度变长时，伺服电机移动焊枪下移，在一定程度上使得弧长变短，保证焊接过程电弧的稳定性。同理，当电弧受干扰长度变短时，通过控制系统使焊枪上移，电弧长度迅速恢复。

2。3 焊接系统的建立

焊接系统由焊接电源和驱动部分组成，其中焊接电源在下一节中介绍。驱动部分由伺服电机来负责移动，伺服电机由驱动器控制。将伺服电机装在十字滑架上，构成驱动部分。焊接系统概括图如下所示图2-5。

图2-5焊接系统概括图

2。3。1 焊接电源

本研究所用的焊机为MAGIC wave 2600是可晶闸管焊机的发展方向的代表。它特别适合用于AC和DC范围内手动、自动的TIG焊和手工电弧焊焊机。体积小、重量轻、耗电少是焊机的主要特点。适合于生产和维修领域UP Down控制（通过焊枪开关连续调节焊接电流）也作为标准装置集成在焊机内。

图2-6焊机实物图

    直流电焊接是由电源提供的交流电压经过80KHZ频率的快速晶体管整流后，转换而成的，从而提供所需的工作电压，整流后的电压作为工作电压输出到输出插座。并且利用微处理器来调整电源特性，以适应不同的焊接方式。

  交/直流TIG焊接所用的非接触引弧也就是高频（HF），可能干扰没有有效屏蔽的计算机、EDP中心和工业机器人的电信号，甚至导致计算机等的系统崩溃。而且TIG焊接可能直接干扰电话网络广播以及电视接收。Magic wave 2600工作的标准主电压可以是3x200v或3x400v。

焊机的外壳是粉尘防护钢外壳，可以有效的保护焊机的电子控制部件。有输出用卡口锁定连接插座，大多数严格要求焊机都可以满足。又便于在户外及工厂搬运的绝缘提手，方便地搬运焊机。

2。3。2 十字滑架

本文采用的控制平台为可以精确位置的十字滑架作。十字滑架由横向滑架（X方向）和纵向滑架（Z方向）组成，采用伺服电机控制垂直和水平两个方向的位移[20]。负责焊接机床的运动调节的十字滑架有下面几个优点： 文献综述

(1) 机构由水平方向和垂直反方向的两个轴组成非常简单，因此在运动控制过程中只产生很小的误差以及累积误差。

(2) 分别独立的控制水平方向的滑架和垂直方向的滑架，可以简单的控制滑架的位移输出，这两个方向的运动是互不干扰的，因此，当一个滑架运动时不需要对另外的滑架位置进行计算。

(3) 十字滑架上安装的伺服电机具有很高的操控性，具有稳定的性能，并且响应时间很短，十分适合在自动控制中应用。

本文所用的十字滑架响应速度快，并且精度高，能够方便的对位置进行调节。

图2-7十字滑架实物图

2。3。3 伺服电机以及伺服驱动器

本文选取了控制性能好，精度较高的DELTA公司的ECMA-C20807R8型号的伺服电机，基本参数如下：额定电压110V，额定电流5。1A，额定转速3000r/min,额定扭矩是2。39Nm,额定功率0。75kw。伺服电动机的优点是有较大的起动转矩响应速度快，可调节的速度范围广，不发生自转。与步进电机相比，伺服电机具有以下优势：