點(diǎn)凸焊伺服加壓控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、　　電極壓力為點(diǎn)(凸)焊的重要的焊接參數(shù)之一,在點(diǎn)(凸)焊的焊接過(guò)程當(dāng)中,穩(wěn)定的和可動(dòng)態(tài)反饋調(diào)節(jié)的電極壓力,對(duì)于確保點(diǎn)(凸)焊焊接接頭的質(zhì)量有著十分重要的作用。但是,之前人們往往只重視焊接電流和焊接時(shí)間的研究,而忽略了對(duì)電極壓力的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的深入研究。本課題的主要方向就是使用伺服焊槍進(jìn)行對(duì)點(diǎn)(凸)焊進(jìn)行壓力調(diào)節(jié),研究出不同的適合點(diǎn)(凸)焊焊接過(guò)程的壓力曲線,對(duì)點(diǎn)(凸)焊過(guò)程中的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),研究如何通過(guò)調(diào)節(jié)電極壓力來(lái)提高接頭強(qiáng)度和質(zhì)量

2、及其影響規(guī)律。為了實(shí)現(xiàn)點(diǎn)焊伺服加壓系統(tǒng)的功能,本課題設(shè)計(jì)一套基于 PLC 的伺服壓力控制系統(tǒng),并利用安裝在上電極桿上的NS-TH3A稱重傳感器對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)焊接參數(shù)的準(zhǔn)確獲取和反饋。
　　最開(kāi)始是對(duì)伺服加壓的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工和安裝,接著對(duì)伺服加壓機(jī)構(gòu)的電氣和動(dòng)力元件進(jìn)行了選型,主要包括伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器、滾珠絲杠、PLC控制器、稱重模塊,稱重傳感器的選型。結(jié)合相關(guān)電氣元件和電氣原理繪制相關(guān)電氣圖并實(shí)現(xiàn)元件之間的電氣連接。結(jié)

3、合點(diǎn)(凸)焊焊接系統(tǒng)、PLC控制器、相關(guān)驅(qū)動(dòng)器的特點(diǎn),開(kāi)發(fā)了伺服加壓控制系統(tǒng),并進(jìn)行了相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)。用HMI觸摸屏實(shí)現(xiàn)了PLC控制器與焊接電源系統(tǒng)的通訊,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的人機(jī)交互的界面及程序。在機(jī)械設(shè)計(jì)和電氣設(shè)計(jì)安裝完成后,對(duì)系統(tǒng)機(jī)型整體調(diào)試。調(diào)試結(jié)果表明,HMI 能夠按預(yù)定要求實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互；伺服加壓系統(tǒng)能夠按照預(yù)設(shè)的電極位移軌跡和電極壓力曲線,并與焊接電源控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的良好的時(shí)序配合；并通過(guò)壓力傳感器和稱重模塊實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)反饋調(diào)節(jié)功能。

4、
　　最后,針對(duì)汽車零部件制造中的小直徑(M4,M6)螺母與板材的凸焊,論述了凸焊工藝的應(yīng)用特點(diǎn)以及凸焊接頭形成原理,分析影響凸焊接頭焊接質(zhì)量的主要工藝參數(shù)。在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,根據(jù)點(diǎn)焊伺服加壓系統(tǒng)中既定的壓力曲線對(duì)M4和M6規(guī)格螺母進(jìn)行焊接,確定 M4、M6 規(guī)格螺母的最佳焊接工藝參數(shù),并對(duì)該工藝參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,M4螺母凸焊,焊接電流為9.0KA,焊接時(shí)間為80ms,電極壓力為3KN時(shí), M6螺母凸焊,焊接電流為9.5K