一种无液压系统的摩擦焊机的研制

液压式摩擦焊机具有能源消耗大、噪声、发热等缺点。提出一种无液压系统的摩擦焊机,利用变频电机和汽缸实现摩擦压力的施加,完成摩擦焊接。该摩擦焊机的设计步骤和方法包括:试验机的方案分析、驱动装置方案分析、传动装置主要元件的设计、控制装置方案分析、总体尺寸的设计。该摩擦焊机带有双摩擦棒,可用于试验不同材料经过摩擦焊接后的焊接组织性能,设计的焊机结构简单、节约能源、提高摩擦焊接精度和质量。     

管型结构物维修摩擦叠焊设备研制

针对管型结构物维修的需要,研制了摩擦叠焊设备,该设备由焊接主轴、定位床身、固定鞍座和支撑框架等四个部分组成。其中,摩擦焊接主轴以及定位床身锁紧机构采用液压驱动,而定位床身的主轴轴向移动和周向旋转采用伺服电机驱动。焊接主轴采用液压马达和液压油缸,分别完成作为摩擦焊接耗材的塞棒所需要的旋转和进给两个运动,芯轴设计成为内部空心结构,从而减轻重量、减小转动惯量。定位床身主要由轴向驱动机构、旋转驱动机构、锁紧机构等组成,可以携带焊接主轴实现轴向移动和环向旋转,并且在任意待焊位置进行可靠的锁紧。摩擦焊接主轴控制子系统不仅成功地实现了主轴转速、进给速度和压力等焊接参数的自动控制,而且自动焊接程序可以根据塞棒烧损长度设置合适的焊接参数组合。定位床身控制子系统采用Ⅲ尤对伺服电机进行控制,通过人机界面触摸屏进行操作。最后,采用该设备进行了成功的管道焊接试验,包括钻孔和摩擦叠焊。     

液压驱动水下摩擦焊机研制

针对水下结构物维修的需要,研制了液压驱动水下摩擦焊机。该摩擦焊机的主要特点是:主轴结构设计合理,能够满足高速重载运转的需要;主轴材料选择与密封设计,使得主轴可以长期应用于水下;主轴内部安装了转速传感器和磁致伸缩式位移传感器,能够很好地实现主轴转速和主轴位移测量;控制系统成功地实现了主轴转速、主轴进给速度和压力等焊接参数的自动控制,自动焊接程序可以根据塞棒烧损长度设置合适的焊接参数组合。试验表明,液压驱动水下摩擦焊机可以完成水下摩擦焊接,焊接接头强度超过母材强度的80%,对于海洋平台结构物的水下维修、牺牲阳极更换接线螺柱安装等具有较好的应用前景。     

基于电液比例技术的摩擦焊压力控制系统

采用电液比例溢流阀以及PHILIPS公司的新型高性能8位单片机P89C51RD2,对原有摩擦焊机液压系统进行改造,实现了压力的闭环控制,使摩擦焊接过程压力参数稳定、调节方便.实际生产应用表明系统运行效果良好.     

摩擦焊机液压系统节能减耗方法

针对当前摩擦焊机液压系统采用定量泵驱动带来的能耗大、油液温升快、焊接参数不稳定等问题,提出了节能型液压系统,即计算机控制下的比例变量泵驱动的施力系统和恒压变量泵驱动的辅助系统.分析了液压系统的节能原理,对两类液压系统的能量参数进行了试验测量.结果表明,节能型液压系统由于采用变量泵供油,流量可根据需要设定或自动调节,减小...     

水下高压局部干式自动焊接试验装置控制系统

研制了一套用于水下高压局部干式自动焊接试验控制系统。此试验系统采用液压作为动力源,可在由排水罩形成的局部干式空间内进行MIG焊接。此系统采用西门子PLC、压力传感器、行程开关、水下摆心传感器等作为其主要的控制部件。由焊接环境控制、液压驱动自动焊机控制和水下摄像三套子系统构成。此系统可以实现在高压有水环境下远程遥控的局部干式自动焊接。结果表明,此焊接试验装置工作稳定,水下焊接焊缝质量良好。这些研究工作为核电厂水下焊接维修奠定基础。     

摩擦焊机监控系统的设计与应用

介绍了一套摩擦焊机监控系统,该系统采用VB开发,实现了摩擦焊机各参数的自动测量,完成数据采集、焊接的控制与实时显示、曲线生成、数据存储、分析处理以及所生成报表的浏览与打印等功能,提高了摩擦焊机的焊接质量.系统操作简单、数据精度高、准备工作时间短、有良好的重复性、实时性强,充分满足了对摩擦焊机的监控要求.     

遗传优化模糊控制方法及其在液压动力系统控制中的应用研究北大核心

节能和精确控制是液压控制追求的两大目标。针对传统液压系统存在的高能耗、低响应速度的特点,采用节能型液压动力源永磁伺服电机直接驱动定量泵,取代原有的异步电机驱动液压动力源,形成一种新型节能、响应快速、易实现闭环控制的液压动力系统。鉴于负载变化过程中流量和压力的耦合特性,设计了流量、压力双闭环反馈控制液压系统,基于变频调速理论实现对液压源流量的精准控制,同时通过比例溢流阀模拟负载实现了对系统压力的精确控制。针对上述液压系统,提出一种改进遗传算法优化的模糊控制策略,同时对系统流量、压力进行精准控制。仿真和实验结果表明:采用该改进遗传算法优化的模糊控制策略较传统液压控制方法具有更好的控制性能和节能效果。     

基于焊接力开环及闭环模式交互作用的摩擦焊接技术研究

基于焊接力开环模式及闭环模式交互控制方式,研制摩擦焊机轴向加载液压系统,实现对焊接辅助过程、三级摩擦焊接过程中轴向焊接力的控制。从辅助过程到自动焊接过程,轴向力的变化经历了七个阶段:在辅助过程中,开环模式控制下的轴向力对摩擦焊接缩短量及工件焊后尺寸精度无明显影响;在三级摩擦焊接过程中,闭环模式控制下的轴向焊接力的控制精度、稳定性对摩擦焊接轴向缩短量及工件焊后尺寸精度具有直接和间接的影响。基于焊接力开环模式及闭环模式交互控制方式研制的轴向摩擦焊机,可实现材料为40Mn2、型号为XDZ190支重轮摩擦焊,焊接接头成形良好,工件的摩擦焊接缩短量精度控制在0～0.5 mm以内。     

摩擦焊接过程PLC闭环控制系统

为提高摩擦焊接过程参数控制精度,降低控制系统成本,以PLC为控制平台,配合必要的A/D、D/A模块以及电液比例控制单元,建立了摩擦焊机PLC闭环控制系统,并开发了相应的闭环控制软件和人机界面.该系统具备摩擦焊接过程顺序控制功能和轴向压力闭环控制功能.测试表明,该系统闭环控制周期16ms.经实际生产表明,可以稳定用于摩擦焊接生产,摩擦压力和顶锻压力的控制精度可达5%.     

压力可变的超声波塑料焊机

对超声波塑料焊接过程进行了分析，发现在焊接接头经历熔化开始，铺展，熔融物挤出及接头凝固不同阶段中，压力的作用也不尽相同。     

基于PID算法摩擦焊机移动速度闭环控制系统研究

在C32摩擦焊机主轴转速确定的条件下,为了精确控制摩擦焊接缩短量,在满足形成良好的焊接接头的条件下达到材料最大化利用,设计一基于PID算法的摩擦焊机闭环控制系统。在AMESim中对闭环控制系统有无PID参数进行仿真分析,并在C32摩擦焊机上对仿真结果进行试验验证。结果表明:在主轴转速确定的条件下,PID算法下的摩擦焊机闭环控制能在精确控制摩擦焊接缩短量的前提下更好地保证焊件的优越性能。     

超薄不锈钢板超级电容储能点焊机的研制

针对超薄不锈钢板应用常规的储能焊焊接时焊接工艺参数难以控制,提出了基于超级电容器的储能焊焊机的研制.通过分析超级电容器原理及其模型,得出了将其应用于储能点焊的理论依据.根据点焊过程中所需的能量对电容组贮存能量进行控制,以及电阻点焊过程中动态电阻的变化规律对放电回路的电流进行控制,可较好地解决点焊工艺参数较硬的问题.     

新型低能量输入电弧焊接系统的研制

研制了由焊接电源和送丝系统两部分组成的低能量电孤焊接系统.焊接电源采用IGBT逆变技术,以数字信号处理器(DSP)TMS320F2812为控制核心;送丝系统以交流伺服电机作为送丝电机,通过软件设计了焊丝运动曲线.提出了专门的送丝控制和电流波形控制方案'通过焊接参数配合焊丝运动,实现了稳定的低能量焊接过程.试验结果表明'设计的低能量电孤焊接系统取得了一致性好的理想焊接电流、电压波形,焊缝成形美观,满足低能量焊接的要求.     

逆变焊机及数字化控制技术

逆变焊机在效率、体积、质量、控制性能方面具有明显优势,已成为焊接加工业的主流产品。数字化逆变焊机是实现数字化焊接的基础设备,与传统模拟焊机相比,在输出电流波形控制、集成多种焊接方法及特性、实现多种材料的焊接性能、工艺适应性方面有很大的提升,使得焊机控制的柔性化、网络化和智能化等自动化焊接管理系统成为可能。在此综合分析了数字化逆变焊机的现状及发展趋势,以及基于上述优点在焊接工艺、生产管理、配套机器人等方面取得的成功案例。     

Analysis and measurement of acoustic power in plastics ultrasonic welding process

A measuring principle for acoustic power in plastics ultrasonic welding process is introduced in this paper.Signal detection circuits of current,voltage,frequency,power for ultrasonic transducer of plasticdeveloped.A computer controlled measuring system is designed to sample the signals of welding proeess parameters.Byusing the designed system,the acoustic power curve during welding is calculated,saved,relation between fusion state of plastics workpieces and input energy of joint is analyzed.     

单片机控制磁放大器式埋弧自动焊机

针对磁放大器式电源埋弧自动焊机设计了单片机控制系统。通过焊接电流反馈PI算法动态调节电源外特性;通过电压反馈PI算法调节送丝速度,实现了焊接规范的全闭环控制。使焊机具有参数预置、规范销定、数字显示及自动引弧和收弧等功能。     

IGBT弧焊逆变器的红外遥控研究

介绍IGBT弧焊逆变器的红外遥控的设计 ,详细介绍系统设计、主电路设计、红外遥控系统硬件设计和红外遥控系统的软件设计。按设计研制出的遥控逆变焊机试验样机。经试验表明该样机遥控距离达 10m ,控制范围为± 45° ,能在焊接车间可靠工作。逆变焊机输出电流为 2 5 0A ,具有良好的外特性和动特性。     

可编程控制器PLC在铜铝管对焊机中的应用

铜铝管焊接的关键是对焊接参数的控制,原控制系统采用时间继电器控制。控制精度、稳定性、可靠性等性能指标已不能满足要求。为此采用了可编程序控制器(PLC),通过编写程序进行控制。实践证明,这种控制系统可大大提高焊机的性能,并具有预调谐和显示功能。使采用PLC的对焊机达到了国际先进水平。