[发明专利]一种焊机装置及滑台控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种摩擦焊机滑台控制方法及装置。

背景技术

参照图4，摩擦焊机是一种机电液一体化设备，国内目前大多采用由电液换向阀、调速阀、电磁溢流阀等开关控制阀组成的液压施力系统，来控制摩擦焊机的滑台运动方向、速度和轴向压力。主要用2个压力控制阀、2个流量控制阀、3个方向控制阀共同来完成控制。在摩擦焊接过程中，这7个阀频繁交替动作，出现故障几率大。另外，这种液压施力系统只能使轴向压力参数呈阶跃性变化，无法进行闭环控制，不能对焊接过程中的干扰因素，如油温变化、环境温度变化、焊接材质及表面状态的波动等，进行实时有效调节。且压力、流速等参量由手动调节，调节不便，重现性较差。

美国著名的MTI公司和德国KUKA公司的摩擦焊机施力系统一般采用电液伺服控制系统。国内在摩擦焊机上也进行过电液伺服系统改造，但在实际生产过程中发现，电液伺服系统虽然动态响应速度快，可控性好，但对工作环境要求高，特别是对流体介质的清洁度型度要求十分苛刻，使得制造成本和维护费用居高不下，而且在材质、表面处理质量、系统清洁方面还存在一定程度的不足，导致电液伺服系统中关键部件电液伺服阀工作经常失灵，从而使摩擦焊机电液伺服系统不能正常工作，直接阻碍了计算机控制在摩擦焊接生产中的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种摩擦焊机滑台控制方法及装置，通过计算机闭环控制，达到控制滑台1的运动方向、速度以及轴向压力。

一种摩擦焊机滑台控制方法，启动油泵4，同时给两位两通换向阀6的电磁铁加电，使整个装置处于加载状态，调整溢流阀7，使得电液比例溢流阀3的阀前压力，在摩擦焊机焊接过程中保持不变，其特征在于：通过调节电液比例换向调速阀2和比例溢流阀3，可控制滑台1的运动方向、速度以及轴向压力。

滑台1运动速度由电液比例换向调速阀2上给定的电流值调整。

摩擦焊机的摩擦压力、顶锻压力，均根据压力传感器13所测的油缸14无杆腔压力与设定值的差值，不断自动调整电液比例溢流阀3的给定电流来控制。

整个装置的闭环控制由计算机11完成，包括信号的采集、比较与控制，参数的设置、打印与存储等。

发明内容

根据上述方法所设计的摩擦焊机滑台控制装置，包括滑台1、油缸14、油泵4、油箱5、两位两通换向阀6、溢流阀7，其特征在于：还包括连接在油缸14上的压力传感器13，压力传感器13经A/D转换板12连接到计算机11，计算机11经D/A转换板10、第一V/I转换器8和第二V/I转换器9与电液比例换向调速阀2和电液比例溢流阀3电连接，形成计算机闭环控制，电液比例换向调速阀2的输出口分别连接油缸14的无杆腔和有杆腔，压力输入口通过电液比例溢流阀3与油泵4相连接。

可用电液比例减压阀15取代电液比例溢流阀3。

可用三位四通换向阀17取代电液比例换向调速阀2，在三位四通换向阀17和电液比例溢流阀3之间增加一个电液比例调速阀16。

本发明相比现有技术的优点在于：由于用电液比例换向调速阀2和电液比例溢流阀3代替了现有技术的7个阀，所以，使故障率降低。由于采用计算机闭环控制，可对油温变化、环境温度变化、焊接材质及表面状态的波动等，进行实时有效调节。参数调节方便，可靠性高，系统稳定性好，对油源适应性好。

附图说明

图1为摩擦焊机滑台控制装置示意图；

图2为摩擦焊机滑台控制装置第二种实施例示意图；

图3为摩擦焊机滑台控制装置第三种实施例示意图；

图4为背景技术摩擦焊机开关控制阀型滑台控制装置示意图。

具体实施方式

参照图1，摩擦焊接准备阶段，给电液比例溢流阀3以满量程大电流，使其处于截止状态，这时，电液比例换向调速阀2两侧比例电磁铁均不加电，亦处于截止状态，两位两通换向阀6的电磁铁也不加电，使整个装置处于卸荷状态，启动油泵4，准备工作完成。

给两位两通换向阀6的电磁铁加电，使整个装置处于加载状态。调整溢流阀7，使得电液比例溢流阀3的阀前压力，在摩擦焊机焊接过程中保持不变。

焊接过程中，当央具系统夹紧时，电液比例换向调速阀2B侧比例电磁铁通电，压力油通过电液比例换向调速阀2进入油缸14右侧的无杆腔，滑台1快速向左侧运动。滑台1运动速度由电液比例换向调速阀2B侧比例电磁铁上给定的电流值调整。

当滑台进入工进位置时，将电液比例溢流阀3上的电流调整至摩擦压力所对应的电流值，并减小电液比例换向调速阀2B侧比例电磁铁的电流值，使滑台1以合适的低速向左侧运动。