与单丝埋弧焊相比,双丝埋弧焊具有两个电弧,输入的总热量增加,能显著提高焊接效率,且在高速焊时能有效避免咬边、驼峰等缺陷。目前,普通双丝埋弧焊的两台电源同时起弧和收弧,起弧和收弧两处只有单丝效果,焊缝宽度较窄,焊接强度难以符合要求,浪费母材;收弧过程中的大电流作用会导致焊缝的尾部形成很大的弧坑,熔化的焊丝不足以填满弧坑,焊缝尾部下塌。另外,后置焊丝采用的交流电源在高速焊接时容易起弧失败或断弧,影响焊接效果。本文提出了通过协同控制系统解决以上问题的方案。焊接启动时,启动行走小车,前置焊丝起弧,当后置焊丝到达前置焊丝起弧的位置时,后置焊丝起弧;焊接结束时,先停止前置焊丝输出,后置焊丝到达前置焊丝收弧的位置时,停止行走小车,逐渐减少后置焊丝的电流和送丝电压。协同控制双丝埋弧焊系统具有完整的双丝焊焊接效果,收弧过程中的弧坑问题也得到明显改善。母材被前置焊丝预热后,后置焊丝起弧和维弧需要的能量减少,使双丝焊焊接更稳定,焊接效果更好。本文以基于ARM Cortex?-M4内核的微处理器TM4C123GHPGE作为主控芯片,开发了双丝高效埋弧焊协同控制系统,设计了相关的硬件电路和软件。硬件电路包括最小系统、带隔离的数模转换电路、AD采样电路、CAN总线通信接口电路、送丝电路、行走小车速度控制电路等。软件包括主程序,参数预置、焊接启动、焊接过程控制、焊接停止、AD采样、CAN通信等子程序。同时,设计了基于ARM和触摸屏的人机交互系统,实现了人机交互系统的数字化和可视化。最后,基于协同控系统搭建了实验平台,进行了单丝直流埋弧焊实验、单丝交流埋弧焊实验、普通双丝埋弧焊实验和协同控制双丝埋弧焊实验。实验结果表明,协同控制双丝焊系统工作可靠稳定,焊接质量好,焊接效率高,焊接过程、起弧和收弧的协同控制效果良好,实现了双丝埋弧焊的协同控制。