專利名稱：收口焊接機之收口力控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及收口焊接機床的壓力控制方式，具體地說是一種收口焊接 機之收口力控制裝置，利用數(shù)控技術對比例閥的控制，解決傳統(tǒng)純液壓控制裝 置，屬于電一液控制領域。
背景技術：
當傳統(tǒng)型材或不銹鋼管無法制作高強度、高規(guī)格路燈桿或電力桿時，代替 型材的是各種厚度的普通鋼板。普通鋼板經(jīng)過折彎后形成帶開口的錐狀多邊形 或帶開口的錐管，對此鋼管的合縫成形稱之為收口焊接。
收口焊接機械關鍵技術之一是對收口力的控制。通常采用液壓控制方式，
由于一般的路燈桿呈錐狀，小頭直徑小60 70mm，大頭直徑達到* 350~400mm， 長度12m 14m，由于彎曲度的不同，合縫時所需要擠壓力也有很大的差異，只 有選擇合適的壓力，才能使鋼管合縫時，雙邊既能對稱，又不至于因過壓而導 致鋼管的扭曲變形。所以一般都采用壓力的分級控制
把收口機送料全行程分成若干個壓力控制區(qū)，每個控制區(qū)一般為1.5m 2m， 通過電磁閥去控制調壓閥。在收口時，根據(jù)開口直徑的大小，把鋼管放置于事 先設置好對應壓力的位置，通過位置信號去控制每個區(qū)的電磁闊開關，以獲取 相應的收口壓力。
現(xiàn)有技術存在的缺點如下
1、 雖然預置好對應的壓力，但該壓力在2m長度的范圍內是恒定的，每2m 變化一次。所以在整個控制過程中，壓力呈跳躍式變化，鋼管仍然存在擠壓過 度的風險。
2、 整個控制過程中，由于材質的不勻稱，折彎的誤差等因素引起的變化時， 壓力難于調整。
3、 液壓系統(tǒng)非常繁瑣，器件多，故障率高。
4、 焊接時，必須把鋼管放置于相對應壓力控制的位置，致使整個行程會出 現(xiàn)空運行，生產(chǎn)效率低。
5、 對操作者而言，要經(jīng)常根據(jù)不同的錐度，不同的形狀，不同的直徑去調 整管子的預置壓力。特別是對小批量，多規(guī)格的鋼管進行加工，更是需要化費 很多的時間進行預置壓力的調整。同時也需要操作者有豐富的實踐經(jīng)驗，以對 焊接過程中出現(xiàn)的狀況進行處理。
綜上所述，雖然傳統(tǒng)收口焊接機械解決了鋼管的合縫問題，但是要獲得一 個理想的燈管，卻非常困難。不僅需要耗費大量的時間進行壓力調整，同時也 要求操作者經(jīng)驗豐富，但對于由前道工序產(chǎn)生的問題，如材質的均勻度，折彎 的圓整度等因素的影響卻無能為力。 發(fā)明內容本實用新型的目的是設計一種收口焊接機之收口力控制裝置，利用數(shù)控技 術，提供能實時控制的隨動式比例壓力控制方式。
按照本實用新型提供的技術方案，在數(shù)控系統(tǒng)主板U4的輸入端連接編碼器 U2，在數(shù)控系統(tǒng)主板U4的輸出端連接比例壓力閥U5，在數(shù)控系統(tǒng)主板U4的 輸入端同時還連接操作面板U3,所述數(shù)控系統(tǒng)主板U4包括輸入/輸出模塊和數(shù) 字量/模擬量轉換模塊。
所述操作面板包括用于降低收口壓力的減壓按鈕SB1，用于增加收口壓 力的增壓按鈕SB2，用于測試收口壓力檢測按鈕SB3，用于使機器在正常壓力 下工作的運行按鈕SB4,用于確認檢測壓力的確認按鈕SB5，用于解除鎖定運 行壓力的解鎖按鈕SB6，用于鎖定運行壓的力鎖定按鈕SB7。在收口系統(tǒng)主板 上連接顯示器U1。
本實用新型的原理以傳感器采樣鋼管的位置，以工控機采集小口徑最大 壓力，根據(jù)管子長度自動計算焊接過程中的壓力釋放比例，并實現(xiàn)對比例壓力 閥的控制。
本實用新型的特點對應于鋼管在整個焊接過程中壓力的變化，以傳感器一 工控機一比例閥的回路控制，并以工控機的自動編程和自動計算能力，方便地 對整個焊接過程實行控制。
本實用新型的優(yōu)點1、鋼管在整個焊接過程中的壓力遞減是通過工控機對
比例閥的控制實現(xiàn)的，壓力在整個過程中是均勻釋放。2、最大壓力的初始值采 樣于小口管徑合縫時的擠壓力，與鋼管的材質等因素無關。3、整個控制系統(tǒng)簡 單，操作調整方便，故障率低。4、鋼管裝夾方便，把鋼管置于任何位置，對于 焊接壓力的調整無關。5、即使在焊接過程中出現(xiàn)收口力偏差，可方便地通過控 制按鈕進行補償，對操作者技能要求不高。同時，對小批量、多規(guī)格的工件加 工非常方便。

圖1是本實用新型的控制流程示意圖。
具體實施方式

圖1中的U1是數(shù)控系統(tǒng)顯示器；U2是編碼器，用于傳送距離測量；U3是
機器的操作按鈕，包括減壓按鈕SB1用于降低收口壓力，增壓按鈕SB2用于 增加收口壓力，檢測按鈕SB3用于測試收口壓力，運行按鈕SB4用于使機器在 正常壓力下工作，確認按鈕SB5用于確認檢測壓力，解鎖按鈕SB6用于解除鎖 定運行壓力，鎖定按鈕SB7用于鎖定運行壓力；U4是折彎壓力控制系統(tǒng)，其中 1/0是輸入/輸出模塊，用于采集輸入數(shù)據(jù)和信號，U4中的CPU用于信號和數(shù)據(jù) 處理，U4中的D/A是數(shù)字量/模擬量轉換模塊，用于使控制信號以模擬量輸出； U5是比例壓力閥，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)輸出的電流信號，使比例壓力閥獲得相應的開 口，輸出對應的壓力。
如圖所示在數(shù)控系統(tǒng)主板U4的輸入端連接編碼器U2，在數(shù)控系統(tǒng)主板 U4的輸出端連接比例壓力閥U5，在數(shù)控系統(tǒng)主板U4的輸入端同時還連接操作 面板U3，所述數(shù)控系統(tǒng)主板U4包括輸入/輸出模塊和數(shù)字量/模擬量轉換模塊。所述操作面板包括用于降低收口壓力的減壓按鈕SB1，用于增加收口壓力
的增壓按鈕SB2，用于測試收口壓力檢測按鈕SB3,用于使機器在正常壓力下 工作的運行按鈕SB4,用于確認檢測壓力的確認按鈕SB5，用于解除鎖定運行 壓力的解鎖按鈕SB6，用于鎖定運行壓的力鎖定按鈕SB7。在收口系統(tǒng)主板上 連接顯示器Ul。
圖1中包括輸入、輸出及控制部分，其中的輸入包括鍵盤與編碼器；輸 出包括比例閥；控制器件包括按鍵。 操作過程如下
1、 通過操作面板U3輸入被加工鋼管的長度。
2、 把鋼管小口置于收口處，按檢測按鈕SB3進行管口合縫壓力測試。
3、 按增壓按扭SB2，使管口合縫。
4、 按確認按鈕SB5，使該初始壓力存貯到電腦中，同時可以設置壓力衰減 比例。
5、 按運行按鈕SB4，使機器處于工作狀態(tài)，此時比例閥U5開啟在本工件 加工過程中的最大壓力開口處。
6、 機器開始運行。此時，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)編碼器U2檢測的工作長度，自動 進行壓力控制。
7、 在運行時，如果觀察到壓力有偏差，可以通過按"增壓按鈕SB2"或"減壓 按鈕SB1"進行調整，并可根據(jù)情況按"鎖定按鈕SB7"加以鎖定。
8、 加工結束后，可以按照原來的工序進行第二次加工，也可以重復以上步 驟進行新的設置。
權利要求1、收口焊接機之收口力控制裝置，其特征是在數(shù)控系統(tǒng)主板(U4)的輸入端連接編碼器(U2)，在數(shù)控系統(tǒng)主板(U4)的輸出端連接比例壓力閥(U5)，在數(shù)控系統(tǒng)主板(U4)的輸入端同時還連接操作面板(U3)，所述數(shù)控系統(tǒng)主板(U4)包括輸入/輸出模塊和數(shù)字量/模擬量轉換模塊。
2、 如權利要求l所述的收口焊接機之收口力控制裝置，其特征在于，所述 操作面板包括用于降低收口壓力的減壓按鈕(SB1)，用于增加收口壓力的增 壓按鈕(SB2)，用于測試收口壓力檢測按鈕(SB3)，用于使機器在正常壓力下 工作的運行按鈕(SB4)，用于確認檢測壓力的確認按鈕(SB5)，用于解除鎖定 運行壓力的解鎖按鈕(SB6)，用于鎖定運行壓的力鎖定按鈕(SB7)。
3、 如權利要求l所述的收口焊接機之收口力控制裝置，其特征在于，在收 口系統(tǒng)主板上連接顯示器(Ul)。
專利摘要本實用新型涉及收口焊接機床的壓力控制方式，具體地說是一種收口焊接機之收口力控制裝置，利用數(shù)控技術對比例閥的控制，解決傳統(tǒng)純液壓控制裝置，屬于電-液控制領域。按照本實用新型提供的技術方案，在數(shù)控系統(tǒng)主板U4的輸入端連接編碼器U2，在數(shù)控系統(tǒng)主板U4的輸出端連接比例壓力閥U5，在數(shù)控系統(tǒng)主板U4的輸入端同時還連接操作面板U3，所述數(shù)控系統(tǒng)主板U4包括輸入/輸出模塊和數(shù)字量/模擬量轉換模塊。
文檔編號B21C37/08GK201233528SQ20082004048
公開日2009年5月6日 申請日期2008年7月25日 優(yōu)先權日2008年7月25日
發(fā)明者元 何 申請人:無錫錫鍛機床有限公司