[发明专利]一种基于液压比例阀闪光对焊电控系统

说明书

本发明专利目的是提供一种基于液压比例阀闪光对焊的电控系统设计。此电控系统由工控机HMI、PLC、控制组件、动力组件、电压与电流采样装置、焊接变压器、限位及开关、比例阀放大板及其他电器元件组成。工控机HMI完成闪光焊接的工艺参数设定、焊接电压与电流实时跟踪显示、故障报警等功能。PLC完成焊接电压与电流PID调节、自适应智能焊接控制、闪光对焊设备自动控制、与HMI双向数据传送等功能。此电控系统是基于预热闪光对焊的原理进行设计的，闪光时动夹具送进速度是基于烧化电流进行自适应智能控制。应用于Φ26mm‑Φ34mm链环闪光对焊，焊接质量较高且稳定，能够满足焊接工艺要求。

技术领域：

本发明涉及各种金属材质链条闪光对焊的焊接领域，应用于Φ26--Φ34mm中等规格高强度矿用链条焊接设备的电控系统设计上。

背景技术：

工业上经常使用的对焊包括电阻对焊与闪光对焊，闪光对焊属于压力焊的范畴，它是主要的焊接方式之一，当下应用最多的闪光对焊有连续闪光对焊与预热闪光对焊。闪光对焊由于热效率高、焊接质量好、可焊接的金属与合金的范围极广，不但可以焊接紧凑截面材料，而且可以焊接展开截面的焊接材料，所以被广泛应用于军工、铁路、船舶、汽车、矿山机械、各种工业、航空等领域。

闪光对焊在我国正处在一个发展和日益完善的阶段，因此对闪光对焊的应用研究，以及对闪光对焊设备的研制尤为重要。闪光对焊设备主要由机械部分、液压部分、电控系统、执行机构等部分组成。每一部分，特别是电控系统与动夹具执行机构的设计关系到焊接技术的合理用运，能否得到较高的焊接质量。

发明内容：

本发明的目的在于：为了提高（Φ26--Φ34mm）链环的焊接质量，增强其焊接力学性能，加大焊接设备使用稳定性，本发明提供了一种基于液压比例阀闪光对焊电控系统设计。

本发明的目的通过以下技术方案实现：本发明电控系统由工控机HMI、PLC、焊接控制组件、动力组件、电压与电流采样装置、焊接变压器、限位及开关、比例阀放大板、液压比例阀及其他配套电器元件组成。

本发明是基于液压比例阀的基础之上，以预热闪光对焊为原理的电气控制系统设计，实现高质量对高强度矿用圆环链（Φ26-Φ34mm）的焊接。

本发明焊接过程中除了环背预热是恒流模式外，闪光对焊过程中焊接电压是一个稳定值，这个稳定值由PLC进行对焊接电压进行PID调节，预热与连续闪光都是以焊接电流为基础进行控制，尤其是后期的连续闪光是以瞬时烧化电流为基础做一个指数函数计算，进行对液压比例阀放大板电信号的给定，从而实现自适应智能连续闪光动夹具送进控制，不但提高了设备的稳定性，而且也提高了链环的焊接质量，同时也增强了焊接链环的力学性能。

本发明的有益效果在于链环焊接连续闪光工艺过程的控制中，主要表现在两个方面：第一焊接质量优于硬特性曲线，如传统的凸轮曲线或由液压换向阀控制一个特定动夹具送进曲线，由于连续闪光工艺过程不受瞬时烧化电流控制，焊接质量较低；第二对于中等规格的链环焊接，使用液压比例阀比使用液压伺服阀设备制作费用至少低20%，既能够保证链环焊接质量，又能节省费用。

附图说明：

构成本发明的附图用于提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明电控系统组成。

图2为本发明动夹具油缸液压系统局部示意图，

图中1为动夹具液压油缸，2为液压比例阀，3液压换向阀。

图3为本发明运用到的预热闪光对焊原理示意图，

图中a为静夹具，b为动夹具，c为焊接变压器，d为焊件，F_f为夹紧力，F_u为动夹具顶锻力，V_s为动夹具送进速度。

具体实施方案：