攪拌摩擦焊設備的集成控制器的製作方法
2023-05-29 13:56:26
專利名稱：攪拌摩擦焊設備的集成控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及控制裝置領域，具體為一種攪拌摩擦焊設備的集成控制器。
背景技術：
攪拌摩擦焊可應用於各種鋁鎂合金材料，其具有非常廣闊的應用前景，然而攪拌摩擦焊是一種需要自動化程度很高的焊接方法，焊接質量穩定與下例要素有關穩定的主軸轉速；穩定的主軸向壓力；精確的主軸位置控制；上述各要素需要實時的閉環控制，因此需要一種具有處理綜合信息的控制器。 發明內容本實用新型的目的在於提供一種用於攪拌摩擦焊設備的集成控制器，其擁有對主軸實時閉環控制，協調處理主軸綜合信息的功能。為了達到上述目的，本實用新型是這樣實現的一種攪拌摩擦焊設備的集成控制器，其特徵是它包括CPU、數據採集裝置、光電編碼器、壓力傳感器、行程開關和電磁閥；所述數據採集裝置包括A/D轉換模塊、D/A轉換模塊、D/I數字量輸入模塊、D/0數字量輸出模塊以及計數器模塊；光電編碼器與計數器模塊連接，D/A轉換模塊與電液比例閥連接，壓力傳感器與A/D轉換模塊連接，行程開關與D/I 數字量輸入模塊連接，D/0數字量輸出模塊與電磁閥連接；A/D轉換模塊、D/A轉換模塊、D/ I數字量輸入模塊、D/0數字量輸出模塊以及計數器模塊均與CPU連接。本實用新型採用上述設計，其通過光電編碼器、壓力傳感器監測各軸的轉速、位移、壓力，並通過電液比例閥、伺服系統控制主軸的動作，從而保證了攪拌摩擦焊接設備加工質量的穩定性。
圖1為本實用新型的示意圖。圖2為焊接設備的執行機構示意圖。圖3為本控制器的邏輯示意圖。
具體實施方式
以下通過具體實施例進一步說明本實用新型。如圖1所示，一種攪拌摩擦焊設備的集成控制器，其特徵是它包括CPU1、數據採集裝置2、光電編碼器8、壓力傳感器9、行程開關11、電磁閥12 ；所述數據採集裝置2包括 A/D轉換模塊3、D/A轉換模塊4、D/I數字量輸入模塊5、D/0數字量輸出模塊6以及計數器模塊7 ；光電編碼器8與計數器模塊7連接，計數器模塊7與CPUl連接，壓力傳感器9與A/
3D轉換模塊3連接，D/A轉換模塊4與電液比例閥10連接，行程開關11與D/I數字量輸入模塊5連接，D/0數字量輸出模塊6與電磁閥12連接；A/D轉換模塊3、D/A轉換模塊4、D/ I數字量輸入模塊5、D/0數字量輸出模塊6以及計數器模塊7均與CPUl連接。使用本控制器時將焊接設備的主軸與光電編碼器8連接，由光電編碼器8監測主軸轉速15、主軸位移量17並將位移連續信號轉變為脈衝輸送到集成控制器2的計數器模塊 7上，以實現對焊接設備主軸轉速和位移量的閉環控制。如圖2所示，焊接設備主軸上的焊接頭通過主軸升降移動，在與被加工件接觸後產生壓力，以進行加工；因此，將壓力傳感器9連接於焊接頭上並與A/D轉換模塊3連接，將 D/A轉換模塊4與焊接設備主軸執行機構的電液比例閥10連接。壓力傳感器9測得的焊接頭處的壓力信號輸送到A/D轉換模塊3，通過其將轉換後的數據輸入集成控制器2的CPUl 中，與控制器最佳壓力設定值比較，經CPUl計算，將壓力差值通過D/A轉換模塊4輸出信號以調節焊接設備主軸執行機構上的電液比例閥10的開度，從而確保主軸軸向壓力達到控制器的最佳設定值。焊接設備夾緊裝置執行機構上的行程開關11與數據採集裝置2中的D/I數字量輸入模塊5連接，焊接設備夾緊裝置執行機構上的電磁閥12與數據採集裝置2中的D/0數字量輸出模塊6連接。D/I數字量輸入模塊5採集到的行程開關信號經CPUl的邏輯分析後，由D/0數字量輸出模塊6輸出至焊接設備的夾緊裝置執行機構上的電磁閥12，確保焊接設備夾緊裝置的動作。如圖3所示，綜上所述，集成控制器在焊接設備系統中實時參與了主軸狀態數據的採集、決策以及控制，實現了對攪拌摩擦焊過程的閉環控制，達到焊接工藝所要求的功能和精度指標，從而實現了高效高質量的摩擦攪拌焊接。
權利要求1. 一種攪拌摩擦焊設備的集成控制器，其特徵是它包括CPU、數據採集裝置、光電編碼器、壓力傳感器、行程開關、電磁閥；所述數據採集裝置包括A/D轉換模塊、D/A轉換模塊、 D/I數字量輸入模塊、D/0數字量輸出模塊以及計數器模塊；光電編碼器與計數器模塊連接，D/A轉換模塊與電液比例閥連接，壓力傳感器與A/D轉換模塊連接，行程開關與D/I數字量輸入模塊連接，D/0數字量輸出模塊與電磁閥連接；A/D轉換模塊、D/A轉換模塊、D/I數字量輸入模塊、D/0數字量輸出模塊以及計數器模塊均與CPU連接。
專利摘要本實用新型涉及控制裝置領域，具體為一種攪拌摩擦焊設備的集成控制器；其特徵是它包括CPU、數據採集裝置、光電編碼器、壓力傳感器、行程開關、電磁閥；所述數據採集裝置包括A/D模塊、D/A模塊、D/I輸入模塊、D/O輸出模塊以及計數器；光電編碼器與計數器連接，D/A模塊與電液比例閥連接，壓力傳感器與A/D模塊連接，行程開關與D/I輸入模塊連接，D/O輸出模塊與電磁閥連接；A/D模塊、D/A模塊、D/I量輸入模塊、D/O輸出模塊以及計數器均與CPU連接。本實用新型在焊接設備系統中實時對攪拌摩擦焊過程的閉環控制，達到焊接工藝所要求的功能和精度指標，從而實現了高效高質量的摩擦攪拌焊接。
文檔編號B23K20/12GK202199929SQ20112024370
公開日2012年4月25日 申請日期2011年7月12日 優先權日2011年7月12日
發明者張好男, 張小東, 李炬鋼, 肖武林, 袁險峰 申請人:上海寶研機械液壓技術發展有限公司