高頻焊接擠壓裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高頻焊接擠壓裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，在高頻焊管生產(chǎn)線上焊接焊管時(shí)，某當(dāng)采用不同工藝或新鋼種時(shí)，需要在高頻焊試驗(yàn)臺(tái)上，模擬試驗(yàn)兩條帶鋼在擠壓狀態(tài)下保護(hù)氣體的高頻焊接，其試驗(yàn)時(shí)的技術(shù)要求之一是:其焊接的兩條帶鋼平行對(duì)齊進(jìn)入擠壓輥，并且上下有夾送支承輥以防止帶鋼焊接擠壓時(shí)失穩(wěn)彎曲變形;其技術(shù)要求之二，在高頻擠壓焊接時(shí)焊接的兩條帶鋼應(yīng)能對(duì)稱繞帶鋼接觸底邊線旋轉(zhuǎn)O?10° ;其技術(shù)要求之三是:必需實(shí)現(xiàn)恒擠壓力焊接與恒擠壓量的焊接。因此，根據(jù)上述高頻焊試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)的技術(shù)要求，必須使用帶鋼焊接擠壓裝置。
[0003]目前，高頻焊接的擠壓裝置基本都是通過(guò)操作人員手動(dòng)調(diào)整的機(jī)械裝置，操作繁瑣、準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性不高。在焊接過(guò)程中無(wú)法實(shí)現(xiàn)根據(jù)焊接效果時(shí)時(shí)地做出相應(yīng)的調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)以上問(wèn)題的提出，而研究設(shè)計(jì)一種高頻焊接擠壓裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有的高頻焊接的擠壓裝置基本都是通過(guò)操作人員手動(dòng)調(diào)整的機(jī)械裝置，操作繁瑣、準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性不高的缺點(diǎn)。本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下:
[0005]—種高頻焊接擠壓裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括:包含多組對(duì)稱設(shè)置壓輥的壓輥機(jī)構(gòu)；驅(qū)動(dòng)所述壓輥完成擠壓或松開(kāi)動(dòng)作的伺服電機(jī);控制所述伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)的控制單元;設(shè)置在壓輥內(nèi)部的壓力傳感器以及主控單元。
[0006]工作時(shí)，所述的主控單元根據(jù)預(yù)定的擠壓力模式或積壓量模式，分別向所述的控制單元發(fā)送預(yù)設(shè)的初始擠壓力或初始擠壓量;所述控制單元根據(jù)預(yù)設(shè)的壓輥擠壓力或壓輥擠壓量，控制所述的伺服電機(jī)動(dòng)作。
[0007]所述的壓力傳感器監(jiān)測(cè)所述壓輥的施加于帶鋼的壓力，將該壓力傳輸至所述的主控單元。
[0008]主控單元根據(jù)壓力判定每個(gè)擠壓輥的實(shí)際擠壓力和實(shí)際擠壓量與預(yù)設(shè)的壓輥擠壓力或壓輥擠壓量的偏差，若超出或未達(dá)到預(yù)設(shè)定值，則自動(dòng)調(diào)整到預(yù)設(shè)定值。
[0009]作為優(yōu)選所述的擠壓輥裝置具有第一擠壓輥、第二擠壓輥、第三擠壓輥、第四擠壓輥、第一保壓輥和第二保壓輥;第一擠壓輥和第二擠壓輥組成一組，分別對(duì)稱設(shè)于帶鋼工件兩側(cè);第三擠壓輥和第四擠壓輥組成一組，分別對(duì)稱設(shè)于帶鋼工件兩側(cè);第一保壓輥和第二保壓輥組成一組，分別對(duì)稱設(shè)于帶鋼工件兩側(cè)。
[0010]作為優(yōu)選第一擠壓輥、第二擠壓輥、第三擠壓輥、第四擠壓輥、第一保壓輥和第二保壓輥分別對(duì)應(yīng)通過(guò)一個(gè)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)控制。
[0011]作為優(yōu)選第一擠壓輥、第二擠壓輥、第三擠壓輥、第四擠壓輥、第一保壓輥和第二保壓輥上依次對(duì)應(yīng)設(shè)有第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器、第四壓力傳感器、第五壓力傳感器和第六壓力傳感器。
[0012]作為優(yōu)選控制器外接有操作屏。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明所述的高頻焊接擠壓裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)，在于運(yùn)用運(yùn)動(dòng)控制器(DVP-MC)采集壓力傳感器反饋數(shù)值(即擠壓力模式)以及擠壓輥反饋位移量值(即擠壓量模式)，同時(shí)調(diào)整多個(gè)擠壓輥同時(shí)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)擠壓或松開(kāi)。運(yùn)算量少，控制邏輯簡(jiǎn)單，有效，對(duì)硬件要求低，能夠在現(xiàn)有硬件上流暢運(yùn)行，硬件低廉，堅(jiān)固可靠，是一種應(yīng)用于HFW高頻焊接設(shè)備中的擠壓裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明高頻焊接擠壓裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)的原理圖。
[0015]圖2是本發(fā)明高頻焊接擠壓裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)操作屏示意圖。
[0016]其中:1、操作屏，2、控制器，3、模擬量輸入模塊，4、第一擠壓棍，5、第二擠壓棍，6、第三擠壓輥，7、第四擠壓輥，8、第一保壓輥，9、第二保壓輥，1、第一壓力傳感器，11、第二壓力傳感器，12、第三壓力傳感器，13、第四壓力傳感器，14、第五壓力傳感器，15、第六壓力傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0017]一種高頻焊接擠壓裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括:包含多組對(duì)稱設(shè)置壓輥的壓輥機(jī)構(gòu)；驅(qū)動(dòng)所述壓輥完成擠壓或松開(kāi)動(dòng)作的伺服電機(jī);控制所述伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)的控制單元;設(shè)置在壓輥內(nèi)部的壓力傳感器以及主控單元。
[0018]工作時(shí)，所述的主控單元根據(jù)預(yù)定的擠壓力模式或積壓量模式，分別向所述的控制單元發(fā)送預(yù)設(shè)的初始擠壓力或初始擠壓量;所述控制單元根據(jù)預(yù)設(shè)的壓輥擠壓力或壓輥擠壓量，控制所述的伺服電機(jī)動(dòng)作。
[0019]所述的壓力傳感器監(jiān)測(cè)所述壓輥的施加于帶鋼的壓力，將該壓力傳輸至所述的主控單元。
[0020]主控單元根據(jù)壓力判定每個(gè)擠壓輥的實(shí)際擠壓力和實(shí)際擠壓量與預(yù)設(shè)的壓輥擠壓力或壓輥擠壓量的偏差，若超出或未達(dá)到預(yù)設(shè)定值，則自動(dòng)調(diào)整到預(yù)設(shè)定值。
[0021]如圖1所示，所述的擠壓輥裝置具有多組擠壓輥和保壓輥，優(yōu)選具有兩組擠壓輥和一組保壓輥，分別為第一擠壓輥4、第二擠壓輥5、第三擠壓輥6、第四擠壓輥7、第一保壓輥8和第二保壓輥9。
[0022]第一擠壓輥4和第二擠壓輥5組成一組，分別對(duì)稱設(shè)于帶鋼工件兩側(cè)；
[0023]第三擠壓輥6和第四擠壓輥7組成一組，分別對(duì)稱設(shè)于帶鋼工件兩側(cè)；
[0024]第一保壓輥8和第二保壓輥9組成一組，分別對(duì)稱設(shè)于帶鋼工件兩側(cè)。
[0025]第一擠壓輥4、第二擠壓輥5、第三擠壓輥6、第四擠壓輥7、第一保壓輥8和第二保壓輥9分別對(duì)應(yīng)通過(guò)一個(gè)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)控制。
[0026]即每個(gè)擠壓輥及保壓輥單獨(dú)通過(guò)一個(gè)臺(tái)達(dá)ASAD-A2系列交流伺服電機(jī)控制擠壓和分咼。
[0027]第一擠壓輥4、第二擠壓輥5、第三擠壓輥6、第四擠壓輥7、第一保壓輥8和第二保壓輥9上依次對(duì)應(yīng)設(shè)有第一壓力傳感器10、第二壓力傳感器11、第三壓力傳感器12、第四壓力傳感器13、第五壓力傳感器14和第六壓力傳感器15。
[0028]模擬量輸入模塊3為DVP04AD系列模擬量模塊，能夠?qū)毫鞲衅鬏敵龅哪M壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字壓力信號(hào)。
[0029]控制器2外接有用于顯示及下達(dá)控制指令的操作屏I，操作屏I為DOP系列操作屏。
[0030]控制電腦安裝有CANopenBuilder V5.0UDOPSoft Vl.0UffPLSoft V2.41、和WINDOWS XP SP3等軟件，運(yùn)用DOPSoft Vl.01軟件編寫(xiě)操作屏I。運(yùn)用CANopen BuilderV5.01軟件通過(guò)CANopen通訊配置軸參數(shù)，編寫(xiě)軸的運(yùn)動(dòng)控制程序，運(yùn)用WPLSoft V2.41軟件編寫(xiě)外部I/O點(diǎn)等數(shù)字量控制程序。
[0031]電控系統(tǒng)主要是以DVP-1OMC控制器2為主，通過(guò)CANopen通訊方式將各個(gè)部分串聯(lián)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)共享。運(yùn)用操作屏I進(jìn)行參數(shù)設(shè)定和基本操作，從而達(dá)成高頻焊接擠壓裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化。
[0032]如圖1和圖2所示，工作時(shí)，將帶鋼工件穿入擠壓輥裝置內(nèi)；控制器2的存儲(chǔ)單元內(nèi)存儲(chǔ)有“擠壓輥模式”，“擠壓力模式”和“擠壓量模式”。
[0033]操作時(shí)，根據(jù)指令控制器2選擇需調(diào)整的擠壓輥，并調(diào)取“擠壓力模式”或“擠壓量模式”。
[0034]當(dāng)選定“擠壓力模式”后，控制器2設(shè)定限定的擠壓力值。
[0035]根據(jù)設(shè)定的擠壓力值，控制器2控制帶鋼工件擠壓運(yùn)行，通過(guò)擠壓輥裝置中多個(gè)擠壓輥和多個(gè)保壓輥上的壓力傳感器，測(cè)出帶鋼的擠壓輥及保壓輥處的擠壓力值。
[0036]多個(gè)壓力傳感器將測(cè)得的連續(xù)變化擠壓力值的模擬壓力信號(hào)分別傳輸給控制器2的模擬量輸入模塊3。
[0037]模擬量輸入模塊3將多個(gè)模擬壓力信號(hào)分別依次轉(zhuǎn)換為數(shù)字壓力信號(hào)，并傳輸給控制器2的主控單元；
[0038]根據(jù)測(cè)得的數(shù)字壓力信號(hào)，控制器2控制驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)控制擠壓輥和保壓輥位移擠壓，直到測(cè)得的數(shù)字壓力信號(hào)同設(shè)定的擠壓力值參數(shù)相同；
[0039]測(cè)得驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)位移量，記錄采集擠壓量。
[0040]當(dāng)選定“擠壓量模式”后，控制器2設(shè)定限定的擠壓量值。
[0041]根據(jù)設(shè)定的擠壓量值，控制器2控制帶鋼工件擠壓運(yùn)行，控制器2控制驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)控制擠壓輥和保壓輥位移擠壓，直到擠壓輥和保壓輥的位移量同設(shè)定的擠壓量值參數(shù)相同。
[0042]通過(guò)擠壓輥裝置中多個(gè)擠壓輥和多個(gè)保壓輥上的壓力傳感器，測(cè)出帶鋼的擠壓輥及保壓輥處的擠壓力值。
[0043]多個(gè)壓力傳感器將測(cè)得的連續(xù)變化擠壓力值的模擬壓力信號(hào)分別傳輸給控制器2的模擬量輸入模塊3。
[0044]模擬量輸入模塊3將多個(gè)模擬壓力信號(hào)分別依次轉(zhuǎn)換為數(shù)字壓力信號(hào)，并傳輸給控制器2的主控單元；
[0045]測(cè)得數(shù)字壓力信號(hào)，記錄采集擠壓力。
[0046]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高頻焊接擠壓裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于包括: 包含多組對(duì)稱設(shè)置壓輥的壓輥機(jī)構(gòu)； 驅(qū)動(dòng)所述壓輥完成擠壓或松開(kāi)動(dòng)作的伺服電機(jī)； 控制所述伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)的控制單元； 設(shè)置在壓輥內(nèi)部的壓力傳感器以及主控單元； 工作時(shí)，所述的主控單元根據(jù)預(yù)定的擠壓力模式或積壓量模式，分別向所述的控制單元發(fā)送預(yù)設(shè)的初始擠壓力或初始擠壓量;所述控制單元根據(jù)預(yù)設(shè)的壓輥擠壓力或壓輥擠壓量，控制所述的伺服電機(jī)動(dòng)作； 所述的壓力傳感器監(jiān)測(cè)所述壓輥的施加于帶鋼的壓力，將該壓力傳輸至所述的主控單元； 主控單元根據(jù)壓力判定每個(gè)擠壓輥的實(shí)際擠壓力和實(shí)際擠壓量與預(yù)設(shè)的壓輥擠壓力或壓輥擠壓量的偏差，若超出或未達(dá)到預(yù)設(shè)定值，則自動(dòng)調(diào)整到預(yù)設(shè)定值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻焊接擠壓裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述的擠壓輥裝置具有第一擠壓輥、第二擠壓輥、第三擠壓輥、第四擠壓輥、第一保壓輥和第二保壓輥； 第一擠壓輥4和第二擠壓輥5組成一組，分別對(duì)稱設(shè)于帶鋼工件兩側(cè)； 第三擠壓輥6和第四擠壓輥7組成一組，分別對(duì)稱設(shè)于帶鋼工件兩側(cè)； 第一保壓輥8和第二保壓輥9組成一組，分別對(duì)稱設(shè)于帶鋼工件兩側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高頻焊接擠壓裝置自動(dòng)控制方法，其特征在于: 第一擠壓輥、第二擠壓輥、第三擠壓輥、第四擠壓輥、第一保壓輥和第二保壓輥分別對(duì)應(yīng)通過(guò)一個(gè)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)控制。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高頻焊接擠壓裝置自動(dòng)控制方法，其特征在于: 第一擠壓輥、第二擠壓輥、第三擠壓輥、第四擠壓輥、第一保壓輥和第二保壓輥上依次對(duì)應(yīng)設(shè)有第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器、第四壓力傳感器、第五壓力傳感器和第六壓力傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高頻焊接擠壓裝置自動(dòng)控制方法，其特征在于: 控制器外接有操作屏。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高頻焊接擠壓裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括：包含多組對(duì)稱設(shè)置壓輥的壓輥機(jī)構(gòu)；驅(qū)動(dòng)所述壓輥完成擠壓或松開(kāi)動(dòng)作的伺服電機(jī)；控制所述伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)的控制單元；設(shè)置在壓輥內(nèi)部的壓力傳感器以及主控單元。本發(fā)明所述的高頻焊接擠壓裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)，在于運(yùn)用運(yùn)動(dòng)控制器采集壓力傳感器反饋數(shù)值以及擠壓輥反饋位移量值，同時(shí)調(diào)整多個(gè)擠壓輥同時(shí)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)擠壓或松開(kāi)。運(yùn)算量少，控制邏輯簡(jiǎn)單，有效，對(duì)硬件要求低，能夠在現(xiàn)有硬件上流暢運(yùn)行，硬件低廉，堅(jiān)固可靠，是一種應(yīng)用于HFW高頻焊接設(shè)備中的擠壓裝置。
【IPC分類(lèi)】G05D16/20
【公開(kāi)號(hào)】CN105676900
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610024621
【發(fā)明人】高國(guó)鴻, 馬麗, 徐聰
【申請(qǐng)人】大連三高集團(tuán)有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年1月14日