焊接摆动器伺服系统是一种多学科的交叉技术,在焊接技术的自动控制中发挥着重要的作用。焊接摆动器伺服系统控制作为自动化技术的一个重要分支,已经从早期的模拟控制走向现在的数字控制,但目前的这些控制系统都存在着不尽人意的地方。随着EDA技术的发展和大规模可编程器件的不断提高,NiosⅡ嵌入式软核处理器和SOPC技术也逐步走向成熟,为实现焊接摆动器伺服系统控制设计提供了一个良好的控制方案。以Altera公司的QuartusⅡ5.0为设计平台,设计了一种基于NiosⅡ软核处理器控制焊接摆动的新方法。采用NiosⅡ软核处理器作为焊接摆动器伺服系统的控制核心,由于焊枪控制的精准度直接影响焊接的质量,所以本系统采用快速可靠、可控性好的无刷直流电动机作为焊枪伺服电机。设计提出了基于片上系统的设计方案,根据设计方案在单个FPGA开发板上定制出了一个NiosⅡ系统。并分别对系统进行了硬件电路和系统软件的设计与调试。该系统根据上位机所设定的焊接摆动方式及焊接参数,控制行走电机和焊枪摆动电机的运动,使两者有机结合,实现设定的焊接摆动方式；系统同时采用了一个光栅传感器和一个位置传感器来实时的检测和控制焊枪的位置,.焊接摆动器控制系统根据这些传感信号可以实现焊枪摆速、摆幅、左右停滞时间的任意调节。在QuartusⅡ环境下运用硬件描述语言VHDL对焊接摆动器及信号采集处理等功能模块进行程序设计。通过QuartusⅡ仿真器对其进行功能与时序仿真。系统生成后在QuartusⅡ中进行例化和引脚分配。通过数据线下载到EPlC12Q240C8芯片上,通过I/O口与无刷直流电机驱动板相连。实验结果表明：基于NiosⅡ的焊接摆动器伺服系统,能够根据上位机设定的摆动方式等焊接参数,完成摆动焊接;并且系统的摆动误差小、摆动精度高,提高焊接质量。该系统具有广泛的应用前景。