CN109014559B - 一种静止轴肩式机器人系数检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种静止轴肩式机器人系数检测方法，包括单片机、驱动单元Ⅰ、驱动单元Ⅱ、显示器和数据库，所述单片机的输出端分别电连接驱动单元Ⅰ、驱动单元Ⅱ和显示器的输入端电连接，所述单片机的输出端数据连接有数据库的输入端。该静止轴肩式机器人系数检测方法，通过轴肩和轴针对同种焊接工件的焊接速度和转速进行分别检测，对获得的数据分析，得到该材质焊接工件焊接时轴肩和轴针的最佳焊接速度和转速，便于获得高质量焊接工件的同时，最大程度节省能源损耗，并利用存入数据库内的监测数据，方便操作人员根据数据记录，对不同材质的焊接部件进行焊接时，便于焊接工作节省能源。
Description
技术领域
本发明涉及搅拌摩擦焊设备技术领域，具体为一种静止轴肩式机器人系数检测方法。
背景技术
搅拌摩擦焊机器人是利用工件端面相互运动、相互摩擦所产生的热，使端部达到热塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种方法，而轴肩与被焊接材料之间的摩擦时主要的产热方式，摩擦焊可以方便地连接同种或异种材料，包括金属、部分金属基复合材料、陶瓷及塑料，搅拌摩擦焊在工作时，轴肩与轴针的转速和焊接移动速度不同时，均会对焊接工件的焊接效果产生不同效果。
然而，现有的搅拌摩擦焊没有检测轴肩和轴针的转速、焊接速度及压力等参数对焊接工件的焊接效果的影响，在对焊接工件进行焊接时，可能因轴肩和轴针的转速及焊接速度过慢，导致能量损耗大，轴肩和轴针的转速及焊接速度过快，导致焊接效果不好，且在焊接工件的材质不同时，不便对该材质焊接工件进行焊接时，精确控制搅拌摩擦焊轴肩和轴针的转动速度和焊接速度，导致焊接工件的焊接质量不高。
发明内容
本发明提供了一种静止轴肩式机器人系数检测方法，具备焊接时对不同参数的数据进行采集的优点，解决了现有的搅拌摩擦焊没有检测轴肩和轴针的转速、焊接速度及压力等参数对焊接工件的焊接效果的影响，在对焊接工件进行焊接时，可能因轴肩和轴针的转速及焊接速度过慢，导致能量损耗大，轴肩和轴针的转速及焊接速度过快，导致焊接效果不好，且在焊接工件的材质不同时，不便对该材质焊接工件进行焊接时，精确控制搅拌摩擦焊轴肩和轴针的转动速度和焊接速度，导致焊接工件的焊接质量不高的问题。
本发明提供如下技术方案：一种静止轴肩式机器人系数检测方法，包括单片机、驱动单元Ⅰ、驱动单元Ⅱ、显示器和数据库，所述单片机的输出端分别电连接驱动单元Ⅰ、驱动单元Ⅱ和显示器的输入端，所述单片机的输出端数据连接有数据库的输入端，且单片机的输入端与数据库的输出端数据连接。
优选的，所述驱动单元Ⅰ包括减速器Ⅰ、驱动电机Ⅰ和转速传感器，所述减速器Ⅰ的输入端与单片机的输出端电连接，所述减速器Ⅰ的输入端与驱动电机Ⅰ的输出端电连接，所述减速器Ⅰ的输出端与转速传感器的输入端电连接。
优选的，所述驱动单元Ⅱ包括减速器Ⅱ、驱动电机Ⅱ和线速传感器，所述减速器Ⅱ的输入端与单片机的输出端电连接，所述减速器Ⅱ的输入端与驱动电机Ⅱ的输出端电连接，所述减速器Ⅱ的输出端与线速传感器的输入端电连接。
优选的，搅拌摩擦焊机器人轴肩和轴针的压力、转速和移速参数检测包括以下操作步骤，
第一步，压力与焊接速度参数检测
首先通过减速器Ⅰ控制搅拌摩擦焊轴肩和轴针的转速始终保持ω不变，利用减速器Ⅱ控制轴肩和轴针的焊接速度为v，通过压力传感器记录轴肩和轴针与摩擦工件下压摩擦力F和f，并将数据传入单片机进行记录，然后，通过减速器Ⅱ调节轴肩和轴针的焊接速度为v，通过压力传感器记录轴肩和轴针与摩擦工件下压摩擦力F和f，依次记录至轴肩和轴针的焊接速度为vn，压力传感器记录轴肩和轴针与摩擦工件下压摩擦力Fn和fn；
第二步，压力与转速参数检测
首先通过减速器Ⅱ控制搅拌摩擦焊轴肩和轴针的焊接速度始终保持v不变，利用减速器Ⅰ控制轴肩和轴针的转速为ω，通过压力传感器记录轴肩和轴针与摩擦工件下压摩擦力F和f，并将数据传入单片机进行记录，同时记录焊接工件焊接情况，然后，通过减速器Ⅰ调节轴肩和轴针的转速为ω，通过压力传感器记录轴肩和轴针与摩擦工件下压摩擦力F和f，依次记录至轴肩和轴针的转速为ωn，通过压力传感器记录轴肩和轴针与摩擦工件下压摩擦力F 和fn；
第三步，更换焊接工件材料，并进行第一步和第二步的数据检测。
第四步，将单片机获得的数据制成表格，通过显示器进行显示，对获得的数据进行整理、分析；
第五步，将第四步获得的数据存入数据库内。
优选的，其特征在于：所述减速器Ⅰ调节轴肩和轴针转速的范围为 500-1500r/min。
优选的，其特征在于：所述减速器Ⅱ控制轴肩和轴针焊接速度的范围为 60-220mm/min。
本发明具备以下有益效果：
1、该静止轴肩式机器人系数检测方法，通过轴肩和轴针对同种焊接工件的焊接速度和转速进行分别检测，对获得的数据分析，得到该材质焊接工件焊接时轴肩和轴针的最佳焊接速度和转速，便于获得高质量焊接工件的同时，最大程度节省能源损耗。
2、该静止轴肩式机器人系数检测方法，通过不同材质的焊接工件焊接时，对轴肩和轴针对同种焊接工件的焊接速度和转速进行，获得不同材质焊接工件的焊接时轴肩和轴针的最佳焊接速度和转速，并通过存入数据库内，方便操作人员根据数据库内部的数据记录，便于焊接工作节省能源。
附图说明
图1为本发明数据采集系统框图。
图中：1、单片机；2、驱动单元Ⅰ；21、减速器Ⅰ；22、驱动电机Ⅰ；23、转速传感器；3、驱动单元Ⅱ；31、减速器Ⅱ；32、驱动电机Ⅱ；33、线速传感器；4、显示器；5、数据库；6、压力传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种静止轴肩式机器人系数检测方法，包括单片机1、驱动单元Ⅰ2、驱动单元Ⅱ3、显示器4和数据库5，单片机1的输出端分别电连接驱动单元Ⅰ2、驱动单元Ⅱ3和显示器4的输入端，驱动单元Ⅰ2包括减速器Ⅰ21、驱动电机Ⅰ22和转速传感器23，减速器Ⅰ21的输入端与单片机 1的输出端电连接，减速器Ⅰ21的输入端与驱动电机Ⅰ22的输出端电连接，减速器Ⅰ21的输出端与转速传感器23的输入端电连接，驱动单元Ⅱ3包括减速器Ⅱ31、驱动电机Ⅱ32和线速传感器33，减速器Ⅱ31的输入端与单片机1 的输出端电连接，减速器Ⅱ31的输入端与驱动电机Ⅱ32的输出端电连接，减速器Ⅱ31的输出端与线速传感器33的输入端电连接，单片机1的输出端数据连接有数据库5的输入端，且单片机1的输入端与数据库5的输出端数据连接。
搅拌摩擦焊机器人轴肩和轴针的压力、转速和移速参数检测包括以下操作步骤，
第一步，压力与焊接速度参数检测
首先通过减速器Ⅰ21控制搅拌摩擦焊轴肩和轴针的转速始终保持ω不变，利用减速器Ⅱ31控制轴肩和轴针的焊接速度为v1，减速器Ⅱ31调节轴肩和轴针焊接速度的范围为60-220mm/min，通过压力传感器6记录轴肩和轴针与摩擦工件下压摩擦力F1和f1，并将数据传入单片机1进行记录，然后，通过减速器Ⅱ31调节轴肩和轴针的焊接速度为v2，通过压力传感器6记录轴肩和轴针与摩擦工件下压摩擦力F2和f2，依次记录至轴肩和轴针的焊接速度为 vn，压力传感器6记录轴肩和轴针与摩擦工件下压摩擦力Fn和fn；
第二步，压力与转速参数检测
首先通过减速器Ⅱ31控制搅拌摩擦焊轴肩和轴针的焊接速度始终保持v不变，利用减速器Ⅰ21控制轴肩和轴针的转速为ω1，减速器Ⅰ21控制轴肩和轴针转速的范围为500-1500r/min，通过压力传感器6记录轴肩和轴针与摩擦工件下压摩擦力F1和f1，并将数据传入单片机1进行记录，同时记录焊接工件焊接情况，然后，通过减速器Ⅰ21调节轴肩和轴针的转速为ω2，通过压力传感器6记录轴肩和轴针与摩擦工件下压摩擦力F1和f2，依次记录至轴肩和轴针的转速为ωn，通过压力传感器6记录轴肩和轴针与摩擦工件下压摩擦力F1和fn；
第三步，更换焊接工件材料，并进行第一步和第二步的数据检测。
第四步，将单片机1获得的数据制成表格，通过显示器4进行显示，对获得的数据进行整理、分析；
第五步，将第四步获得的数据存入数据库5内，方便操作人员根据数据库5内部的数据记录，对不同材质的焊接工件，调节轴肩和轴针的转速和焊接速度，使得焊接工件的焊接效果好的同时，节省能源。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种静止轴肩式机器人系数检测方法，使用单片机（1）、驱动单元Ⅰ（2）、驱动单元Ⅱ（3）、显示器（4）、数据库（5）和压力传感器（6）组成的系统，其特征在于：所述单片机（1）的输出端分别电连接驱动单元Ⅰ（2）、驱动单元Ⅱ（3）和显示器（4）的输入端，所述单片机（1）的输出端数据连接有数据库（5）的输入端，且单片机（1）的输入端与数据库（5）的输出端数据连接；所述驱动单元Ⅰ（2）包括减速器Ⅰ（21）、驱动电机Ⅰ（22）和转速传感器（23），所述减速器Ⅰ（21）的输入端与单片机（1）的输出端电连接，所述减速器Ⅰ（21）的输入端与驱动电机Ⅰ（22）的输出端电连接，所述减速器Ⅰ（21）的输出端与转速传感器（23）的输入端电连接；所述驱动单元Ⅱ（3）包括减速器Ⅱ（31）、驱动电机Ⅱ（32）和线速传感器（33），所述减速器Ⅱ（31）的输入端与单片机（1）的输出端电连接，所述减速器Ⅱ（31）的输入端与驱动电机Ⅱ（32）的输出端电连接，所述减速器Ⅱ（31）的输出端与线速传感器（33）的输入端电连接；
搅拌摩擦焊机器人轴肩和轴针的压力、转速和移速参数检测包括以下操作步骤，
第一步，压力与焊接速度参数检测
首先通过减速器Ⅰ（21）控制搅拌摩擦焊轴肩和轴针的转速始终保持ω不变，利用减速器Ⅱ（31）控制轴肩和轴针的焊接速度为v1，通过压力传感器（6）记录轴肩和轴针与摩擦工件下压摩擦力F1和f1，并将数据传入单片机（1）进行记录，然后，通过减速器Ⅱ（31）调节轴肩和轴针的焊接速度为v2，通过压力传感器（6）记录轴肩和轴针与摩擦工件下压摩擦力F2和f2，依次记录至轴肩和轴针的焊接速度为vn，压力传感器（6）记录轴肩和轴针与摩擦工件下压摩擦力Fn和fn；
第二步，压力与转速参数检测
首先通过减速器Ⅱ（31）控制搅拌摩擦焊轴肩和轴针的焊接速度始终保持v不变，利用减速器Ⅰ（21）控制轴肩和轴针的转速为ω1，通过压力传感器（6）记录轴肩和轴针与摩擦工件下压摩擦力F1和f1，并将数据传入单片机（1）进行记录，同时记录焊接工件焊接情况，然后，通过减速器Ⅰ（21）调节轴肩和轴针的转速为ω2，通过压力传感器（6）记录轴肩和轴针与摩擦工件下压摩擦力F1和f2，依次记录至轴肩和轴针的转速为ωn，通过压力传感器（6）记录轴肩和轴针与摩擦工件下压摩擦力F1和fn；
第三步，更换焊接工件材料，并进行第一步和第二步的数据检测；
第四步，将单片机（1）获得的数据制成表格，通过显示器（4）进行显示，对获得的数据进行整理、分析；
第五步，将第四步获得的数据存入数据库（5）内。
2.根据权利要求1所述的一种静止轴肩式机器人系数检测方法，其特征在于：所述减速器Ⅰ（21）调节轴肩和轴针转速的范围为500-1500r/min。
3.根据权利要求1所述的一种静止轴肩式机器人系数检测方法，其特征在于：所述减速器Ⅱ（31）控制轴肩和轴针焊接速度的范围为60-220mm/min。
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