CN1260040C - 摩擦焊接件相位控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种摩擦焊接件相位控制方法，计算机(1)处理所获信息，在确定的相位处发出指令，启动拔销发动机构(8)，拔出限制着双层弹簧夹具(10)相对转动的定位销(9)，恢复焊接件移动端(15)旋转自由，使焊接件旋转端(14)和焊接件移动端(15)之间不再相对转动，而是共同随主轴(16)一起完成最后的转动，从而实现焊接件的相位控制。由于是采用“顺势”控制来达到刹车时的准确相定位，能有效地避免冲击或强制扭转，保护摩擦焊机，减少噪音，提高焊接质量和效率，降低成本。

Description

摩擦焊接件相位控制方法
技术领域：
本发明涉及一种摩擦焊接件相位控制方法。
背景技术：
现有的摩擦焊接相位控制都是以旋转端刹车点的精确控制为出发点，衍生出两种具体方法：电子机械强制定位和电子直流制动定位。
电子机械强制定位方法，见专利号为GB2084499A的英国发明专利“Continuous drivefriction welding machine”说明书。计算机在检测到主轴转速降到定值后，发出指令，启动相定位机构放下定位挡块，卡住正在旋转的主轴上的凸轮，使主轴在所限定的相位强制停止转动。其优点是定位精度高，缺点是存在较大的冲击，不利于接头的性能和焊机的寿命。
电子直流制动定位方法，见王兴斌在第八次全国焊接会议论文集第二册2-280页“相位摩擦焊工艺及设备研究”一文。它是在刹车阶段，检测到主轴转速降到了规定值之后，由计算机发出指令，启动变频器进行直流制动，精确控制制动角度，实现相定位。这种方法无冲击，但因为在制动的最后阶段，主轴转速小，而扭矩很大，变频器所产生的力矩已经难以产生作用，使得实际焊接的相位控制精度较低。另外，在低温阶段的强制扭转也容易影响接头的焊接质量。
上述两种摩擦焊接件相位控制方法，都是采用旋转端强制定位，不但相位控制精度较低，摩擦焊机和焊接件受到的冲击或强制扭转较大，还存在较大的冲击噪声，一定程度上影响接头的焊接质量。
发明内容：
本发明目的是提供一种摩擦焊接件相位控制方法，采用“顺势”控制来达到刹车时的准确相定位，以摩擦焊机移动端释放法来达到相位控制目的，能有效的避免冲击或强制扭转，提高焊接质量，保护摩擦焊机。
一种摩擦焊接件相位控制方法，其特征在于：摩擦加热过程结束后，控制焊接件旋转端14和焊接件移动端15之间精确相定位的方法是释放移动端15，使其具有旋转自由度，焊接件旋转端14和焊接件移动端15之间不再相对转动，共同随主轴16一起完成最后的转动，从而实现精确相定位。
所述的摩擦焊接的摩擦过程结束后，计算机1发出指令，离合器4脱开，电动机3与主轴16脱离，制动器17工作，信息采集与指令输出系统7将光电编码器6所采集到的主轴16转速和相位信息送入计算机1，计算机1处理所获信息，在确定的相位处发出指令，启动拔销发动机构8，拔出限制着双层弹簧夹具10相对转动的定位销9，恢复焊接件移动端15旋转自由，使焊接件旋转端14和焊接件移动端15之间不再相对转动，而是共同随主轴16一起完成最后的转动，从而实现精确相定位。
所述的摩擦焊接的摩擦加热过程中，计算机1发出指令，接通电源18，电磁绕组20通电后电磁离合器19闭和，限制焊接件移动端15转动；摩擦焊接的摩擦过程结束后，计算机1处理所获信息，在确定的相位处发出指令，断开电源18，使电磁绕组20断电，电磁离合器19在弹簧22的作用下打开，使焊接件定端14和焊接件移动端15之间不再相对转动，而是共同随主轴16一起完成最后的转动，从而实现精确相定位。
和现有技术相比，以摩擦焊机移动端释放法来达到相位控制目的，利用“顺势”控制实现刹车时的准确相定位，能有效地避免冲击或强制扭转，降低噪音，提高焊接质量，延长焊机寿命，保护摩擦焊机。
附图说明：
图1为拔销式移动端释放摩擦焊接件相位控制方法示意图
图2为电磁离合式移动端释放摩擦焊接件相位控制方法示意图
图中，1-计算机，2-变频器，3-电动机，4-离合器，5-主轴箱，6-光电编码器，7-信息采集与指令输出电路，8-拔销发动机构，9-定位销，10-双层弹簧夹具，11-推力轴承，12-液压缸，13-滑台，14-焊接件旋转端，15-焊接件移动端，16-主轴，17-制动器，18-电源，19-电磁离合器，20-电磁绕组，21-导磁体，22-弹簧。
具体实施方式：
参见图1，在摩擦焊接的摩擦加热过程中，焊接件移动端15在定位销9的作用下保持不动，电动机3带动主轴16与连接在主轴16上的焊接件旋转端14旋转，完成摩擦焊接的摩擦加热过程。摩擦焊接的摩擦加热过程结束后，计算机1发出指令，离合器4脱开，电动机3与主轴16脱离，制动器17工作，进入刹车阶段。信息采集与指令输出系统7将光电编码器6所采集的主轴16的转速和相位信息送入计算机1，计算机1处理所获信息，以决定在转速下降到最后一两周时，在确定的相位处发出指令，启动拔销发动机构8，拔出限制着双层弹簧夹具10相对转动的定位销9，恢复焊接件移动端15旋转自由，使焊接件旋转端14和焊接件移动端15之间不再相对转动，而是共同随主轴16一起完成最后的转动。从而完成相位控制。推力轴承11传递轴向推力，不限制移动端旋转运动。
参见图2，在摩擦焊接的摩擦加热过程中，接通电源18，电磁绕组20通电后电磁离合器19闭和，限制焊接件移动端15转动。电动机3带动主轴16与连接在主轴16上的焊接件旋转端14旋转。在推力轴承11提供的轴向推力作用下，焊接件旋转端14与焊接件移动端15的焊接面相对高速旋转，进行摩擦焊接的摩擦加热过程。摩擦焊接的摩擦加热过程结束后，计算机1发出指令，离合器4脱开，电动机3与主轴16脱离，制动器17工作，进入刹车阶段。信息采集与指令输出系统7将光电编码器6所采集的主轴转速和相位的信息送入计算机1，计算机1处理所获信息，以决定在转速下降到最后一两周时，在确定的相位处发出指令，断开电源18，使电磁绕组20断电，电磁离合器19在弹簧22的作用下打开，使焊接件旋转端14和焊接件移动端15之间不再相对转动，而是共同随主轴16一起完成最后的转动。从而完成相位控制。

Claims (3)

1、一种摩擦焊接件相位控制方法，其特征在于：摩擦加热过程结束后，控制焊接件旋转端(14)和焊接件移动端(15)之间精确相定位的方法是释放移动端(15)，使其具有旋转自由度，焊接件旋转端(14)和焊接件移动端(15)之间不再相对转动，共同随主轴(16)一起完成最后的转动，从而实现精确相定位。
2、根据权利要求1所述的摩擦焊接件相位控制方法，其特征在于：摩擦焊接的摩擦过程结束后，计算机(1)发出指令，离合器(4)脱开，电动机(3)与主轴(16)脱离，制动器(17)工作，信息采集与指令输出系统(7)将光电编码器(6)所采集到的主轴(16)转速和相位信息送入计算机(1)，计算机(1)处理所获信息，在确定的相位处发出指令，启动拔销发动机构(8)，拔出限制着双层弹簧夹具(10)相对转动的定位销(9)，恢复焊接件移动端(15)旋转自由，使焊接件旋转端(14)和焊接件移动端(15)之间不再相对转动，而是共同随主轴(16)一起完成最后的转动，从而实现精确相定位。
3、根据权利要求1所述的摩擦焊接件相位控制方法，其特征在于：摩擦焊接的摩擦加热过程中，计算机(1)发出指令，接通电源(18)，电磁绕组(20)通电后电磁离合器(19)闭和，限制焊接件移动端(15)转动；摩擦焊接的摩擦过程结束后，计算机(1)处理所获信息，在确定的相位处发出指令，断开电源(18)，使电磁绕组(20)断电，电磁离合器(19)在弹簧(22)的作用下打开，使焊接件定端(14)和焊接件移动端(15)之间不再相对转动，而是共同随主轴(16)一起完成最后的转动，从而实现精确相定位。
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