基于電磁控制的隨焊錘擊自動控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、焊接是一種重要的材料加工工藝，是現(xiàn)代工業(yè)制造技術(shù)的重要組成部分，它廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個部門，在現(xiàn)代工業(yè)中占據(jù)著十分重要的地位。然而，在焊接加工中由于局部的不均勻加熱與冷卻過程導(dǎo)致焊接溫度場分布極不均勻，溫度變化范圍很大，同時伴隨著相變，使焊件各部位產(chǎn)生了不同程度的膨脹和收縮，因此不可避免地產(chǎn)生了復(fù)雜的焊接殘余應(yīng)力。焊接殘余應(yīng)力是影響焊接結(jié)構(gòu)性能、安全可靠性和制造工藝性的重要因素，對焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量有非常不利的影響。消除焊接應(yīng)力、防止裂

2、紋產(chǎn)生是焊接領(lǐng)域廣泛關(guān)注和研究的重要課題之一。同時焊接過程的自動化和智能化也已經(jīng)成為當(dāng)今焊接技術(shù)的發(fā)展方向，隨焊錘擊是近些年發(fā)展起來的焊接新技術(shù)，它在成功防裂的前提下，可以在焊接過程中自動對焊道焊縫及近縫區(qū)金屬進(jìn)行錘擊處理，從而真正實(shí)現(xiàn)動態(tài)低應(yīng)力、小變形、無熱裂焊接。
　　 為了實(shí)現(xiàn)隨焊錘擊系統(tǒng)低成本、高質(zhì)量、高效率的目的，在前期的研究基礎(chǔ)之上，對隨焊錘擊自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。充分考慮了通用性和各種抗干擾措施，設(shè)計了系統(tǒng)的控

3、制電路。首先，前期研制的錘擊參數(shù)控制電路均采用開環(huán)控制，要實(shí)現(xiàn)完全意義上的自動化控制以及更加精確的控制錘擊參數(shù)，而需要采用閉環(huán)控制。比如錘擊參數(shù)控制的閉環(huán)控制。錘擊頻率信號時時反饋給單片機(jī)，進(jìn)行PID運(yùn)算再輸出，從而減小誤差。其次，以STC89C52單片機(jī)為核心，通過 LED與鍵盤組成的人機(jī)交互系統(tǒng)選擇錘擊參數(shù)，包括錘擊頻率、錘擊力、錘擊溫度等。每一種參數(shù)根據(jù)不同材料給定了參數(shù)選擇范圍，通過溫度采集模塊獲得實(shí)時溫度，并和設(shè)定溫度進(jìn)行比較

4、，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時，再通過DA轉(zhuǎn)換來調(diào)整和控制錘擊頻率、錘擊力，使其保持在設(shè)定值。系統(tǒng)主要由鍵盤顯示模塊，溫度采集模塊，錘擊參數(shù)控制模塊等幾部分組成。系統(tǒng)的軟件部分均采用C語言編寫主程序、初始化程序模塊、焊接溫度采集程序模塊、PID程序、錘擊參數(shù)控制模塊等程序。同時為保證單片機(jī)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，結(jié)合焊接的實(shí)際情況，從硬件和軟件兩個方面分析了系統(tǒng)存在的干擾，并運(yùn)用了有效的抗干擾措施。并在反復(fù)檢驗(yàn)以后制作成PCB板;最后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和標(biāo)定。