[发明专利]一种曲线搅拌摩擦焊的恒倾角控制方法有效
| 申请号： | 201811082649.7 | 申请日： | 2018-09-17 |
| 公开（公告）号： | CN109175668B | 公开（公告）日： | 2020-01-07 |
| 发明（设计）人： | 赵慧慧;尹玉环;胡蓝;夏佩云;马子奇;封小松;宋学成;董吉义;郭立杰 | 申请（专利权）人： | 上海航天设备制造总厂有限公司 |
| 主分类号： | B23K20/12 | 分类号： | B23K20/12 |
| 代理公司： | 31107 上海航天局专利中心 | 代理人： | 余岢 |
| 地址： | 200245 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 测距传感器 搅拌摩擦焊 倾角控制 焊接 恒定 闭环反馈控制 异种金属连接 固相连接 焊缝焊接 控制目标 曲面曲线 主轴倾角 控制器 输入量 铜合金 传感器 换算 测量 | ||
【权利要求书】：
1.一种曲线搅拌摩擦焊的恒倾角控制方法，其特征在于包括：
在主轴上等高安装三个或三个以上测距传感器；
焊接时测量测距传感器与工件的相对高度，计算各传感器相对工件高度的差值，将差值换算为主轴的当前倾角值；
将当前倾角作为控制器的输入量，以恒倾角为控制目标对主轴的姿态进行闭环反馈控制；
在主轴上安装三个测距传感器，相互间距120°，其中一个测距传感器的投影位于待焊焊缝的中心线上作为中心传感器；
中心传感器与其他传感器相对工件高度的差值d与主轴当前倾角值θ的换算公式为：
其中R为工件曲线焊缝的半径，Rs为测距传感器安装位置所在圆周的半径，α为测距传感器之间的夹角，当等角度安装三个传感器时α为120°。
2.根据权利要求1所述曲线搅拌摩擦焊的恒倾角控制方法，其特征在于：采用PID控制，利用比例积分微分计算出控制量控制主轴倾角，以末端搅拌工具坐标系的球坐标值为输出量，对主轴的姿态进行控制。
3.根据权利要求1-2任一项所述曲线搅拌摩擦焊的恒倾角控制方法，其特征在于：测距传感器为激光测距传感器。
4.根据权利要求1-2任一项所述曲线搅拌摩擦焊的恒倾角控制方法，其特征在于：工件为铝合金、镁合金、铜合金或异种材料。
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