專利名稱：：一種大規(guī)格高強度礦用圓環(huán)鏈焊接控制的方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及大規(guī)格高強度礦用圓環(huán)鏈焊接控制的方法。
背景技術：
：傳統(tǒng)的礦用圓環(huán)鏈焊接設備為凸輪閃光焊機，其工作原理是根據(jù)鏈環(huán)的焊接工藝參數(shù)，設計、制造成規(guī)格不同的凸輪，在焊接過程中通過凸輪旋轉(zhuǎn)，帶動與其接觸的鏈環(huán)電極及其固定、傳動裝置，使其按凸輪的外輪廓線控制鏈環(huán)的預熱、燒化、閃光和頂鍛，完成鏈環(huán)的焊接。整個焊接過程是按照固定不變的工藝參數(shù)(凸輪曲線)進行的，這種型式的焊機僅僅適用于低級別、小規(guī)格的普通鏈環(huán)的焊接。近幾年，我國礦用圓環(huán)鏈制造行業(yè)引進不少國外進口的半自動或全自動閃光焊接設備，個別廠家在消化、吸收國外焯接設備先進技術的基礎上已研制、開發(fā)成功新的類似國外同類產(chǎn)品的閃光焊機，其優(yōu)點是采用液壓頂鍛裝置為鏈環(huán)焊接頂鍛的動力源，采用位移傳感器和伺服閥、頂鍛閥的配合工作實現(xiàn)鏈環(huán)預熱、燒化、閃光和頂鍛的對焊焊接，受控的頂鍛油缸的前進和后退，可以適應開口距離大小不等的鏈環(huán)，其焊接質(zhì)量大大超過傳統(tǒng)的凸輪閃光焊機。但是，目前國內(nèi)開發(fā)的焊接設備和引進的國外半自動或全自動閃光焊接設備，對焊接質(zhì)量的控制基本上采用的是液壓伺服控制系統(tǒng)，僅限于控制頂鍛油缸的位移。但是影響鏈環(huán)焊接質(zhì)量的因素是多方位的，如用線路電壓、電流的不穩(wěn)定，鏈環(huán)形尺寸和溫度的不一致，焊機本身出現(xiàn)的細微差異等，使產(chǎn)品焊接過程在產(chǎn)生這類變化時不能自動調(diào)整和精細控制，不能全方位地控制焊接質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的提出了一種大規(guī)格高強度礦用圓環(huán)鏈焊接控制的方法，可全方位控制、監(jiān)視焊接全過程，并提高礦用圓環(huán)鏈焊接質(zhì)量。本發(fā)明采用如下技術方案-包括以下步驟預設電流和位移控制參數(shù)；根據(jù)圓環(huán)規(guī)格，預設焊接參數(shù)；電流互感器測量圓環(huán)焊接實際電流，位移傳感器測量活動臺實際位移；并將測量到的電流與位移的參數(shù)值發(fā)送到控制系統(tǒng)與預設定參數(shù)值進行比較；控制系統(tǒng)根據(jù)比較結(jié)果通過伺服閥對活動臺進行運行控制；活動臺根據(jù)不同的指令，執(zhí)行向前、向后、預熱、閃光、頂鍛、冷卻后復位動作，并完成焊接。.本發(fā)明進一步方案為所述根據(jù)圓環(huán)直徑，預設焊接參數(shù)步驟具體包括直徑》38X137mm，其預設參數(shù)夾持長度3845.6mm，燒化長度88.5mm，最后長度26.527.5mm，燒化速度1.52mm/s，冷卻時間9s，初級電流136A,加熱時間0.83s，均衡時間0.74s，頂鍛壓力10.0MPa，左夾緊力6.4MPa，右夾緊力6.2MPa;直徑4)34X126mm，其預設參數(shù)夾持長度3440.8mm，燒化長度88.5mm，最后長度2122腿，燒化速度1.52mm/s，冷卻時間7s，初級電流110A,加熱時間0.75s，均衡時間65s，頂鍛壓力9.0MPa，左夾緊力5.6MPa，右夾緊力5.4MPa;直徑小30X108mm,其預設參數(shù)夾持長度3845.6mm，燒化長度88.5mm，最后長度1819mm，燒化速度1.52mm/s，冷卻時間6s，初級電流90A，加熱時間0.68s，均衡時間0.60s，頂鍛壓力9.0MPa，左夾緊力5.0MPa，右夾緊力4.8MPa;直徑4)26X92mm，其預設參數(shù)夾持長度3845.6mm，燒化長度88.5mm，最后長度1617mm，燒化速度1.52mm/s，冷卻時間5s，初級電流72A，加熱時間0.60s，均衡時間0.50s，頂鍛壓力8.0MPa，左夾緊力4.4MPa,右夾緊力4.2MPa;直徑小22X86mm，其預設參數(shù)夾持長度3845.6mm，燒化長度88.5mm，最后長度15.516.5mm，燒化速度1.52mm/s，冷卻時間4s，初級電流56A,加熱時間0.55s,均衡時間0.45s，頂鍛壓力8.0MPa,左夾緊力3.7MPa，右夾緊力3.5MPa。根據(jù)本發(fā)明所設定的參數(shù)值生產(chǎn)出的各規(guī)格的圓環(huán)鏈產(chǎn)品，經(jīng)拉伸、破斷等各種檢測，焊接質(zhì)量良好，其試驗負荷、破斷負荷力值達到并均超過國家標準GB/T12718—2001，且穩(wěn)定可靠。見表l。本廠拉伸試驗負荷執(zhí)行表國家標準見GB/T12718-2001<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>圖l為本發(fā)明的流程圖。具體實施方式實施例1.在控制系統(tǒng)中輸入規(guī)格4>38X137mm的圓環(huán)鏈參數(shù)，夾持長度二38mm，燒化長度二8mm、最后長度=26.5mm、燒化速度=1.5誦/s、冷卻時間-9s，加熱時間(提高焊口溫度)=0.83s、擴散時間(焊口溫度向兩側(cè)擴散)=0.74s、頂鍛壓力=10.0MPa、左夾緊力=6.4MPa、右夾緊力-6.2MPa，電壓=6.IV，初級電流-136A。焊接過程1.在兩活動臺上電極間距離設定"夾持長度"，兩電極壓緊環(huán)口的熱影響區(qū)范圍以外部分。焊接開始時，鏈環(huán)環(huán)背回路產(chǎn)生"環(huán)背電流"，此電流值反饋到控制系統(tǒng)與設定的"焊接電流"值比較，小于"焊接電流"值，控制系統(tǒng)指令伺服放大器輸出正向電流，活動臺以設定的速度向前移動；2.鏈環(huán)兩端面接觸，達到"焊接電流"值后，控制系統(tǒng)獲反饋訊號開始擠壓加熱記時，此時放大器仍輸出正向電流，活動臺仍然繼續(xù)向前擠壓；'3.在擠壓時間達到設定的"加熱時間"后，控制系統(tǒng)發(fā)出翻轉(zhuǎn)指令，令伺服放大器輸出負向電流，活動臺后退，端面被拉幵，端面上的高溫向兩面的熱影響區(qū)擴散。4.在設定的"均衡時間"到后，控制系統(tǒng)發(fā)出翻轉(zhuǎn)指令，令伺服放大器輸出正電流，活動臺又向前運動。5.經(jīng)數(shù)次向前擠壓加熱和拉開溫度擴散，焊口溫度越來越高，鏈環(huán)口兩端形成溫度很高的熱影響區(qū)，使環(huán)口兩端面不斷平整并形成高熱，直至被熔融金屬層所復蓋；6.活動臺繼續(xù)向前擠壓，金屬熔液不斷地被噴射出去，這時焊接電流不能建立，或不能在設定時間內(nèi)保持焊接電流值，計算機發(fā)不出翻轉(zhuǎn)指令，不能再進入溫度均衡擴散過程，伺服放大器一直輸出正向電流，活動臺繼續(xù)前進，進入"連續(xù)閃光"過程；'7.當連續(xù)閃光長度達到設定的總"燒化長度"時，與活動臺同步的位移傳感器反饋電壓達到燒化長度設定值，控制系統(tǒng)發(fā)出信號，讓伺服放大器輸出的正向電流值為伺服閥的額定電流值，使伺服閥開口達到最大，同時讓與伺服閥油路并聯(lián)的頂鍛閥接通電源，活動臺快速前進頂鍛，直至達到設定的"最后長度"，當位移傳感器反饋電壓達到最后長度設定值時停止，將環(huán)口兩端面緊緊地擠壓后沾在一起，焊縫中的氧化物和雜質(zhì)被擠壓出去；控制系統(tǒng)在頂鍛訊號發(fā)出時同時發(fā)出切斷焊接電流的指令，可控硅截止；8.頂鍛結(jié)束，控制系統(tǒng)設定的"冷卻時間"到后，電極自動松開，活動臺返回"夾持長度"，位移傳感器反饋電壓回到夾持長度設定值，焊接過程結(jié)束。實施例2.在控制系統(tǒng)中輸入規(guī)格》38X137mm的圓環(huán)鏈參數(shù)，夾持長度=43咖，燒化長度=8.2ram、最后長度=27.3鵬、燒化速度=1.7卿/s、冷卻時間-9s,加熱時間(提高焊口溫度)=0.83s、擴散時間(焊口溫度向兩側(cè)擴散)=0.7乜、頂鍛壓力40.0MPa、左夾緊力=6.4MPa、右夾緊力-6.2MPa,電壓=6.IV，初級電流-136A。焊接過程如實施例1所述。實施例3.在控制系統(tǒng)中輸入規(guī)格4)38X137mm的圓環(huán)鏈參數(shù)，夾持長度=45.6咖，燒化長度=8.5mm、最后長度=27.5mm、燒化速度-2mm/s、冷卻時間-9s，加熱時間(提高焊口溫度)=0.83s、擴散時間(焊口溫度向兩側(cè)擴散)=0.74s、頂鍛壓力=10.0MPa、左夾緊力=6.4MPa、右夾緊力^.2MPa，電壓=6.IV,初級電流-136A。焊接過程如實施例1所述。實施例4.在控制系統(tǒng)中輸入規(guī)格4)34X126mm的圓環(huán)鏈參數(shù)，夾持長度-34mm，燒化長度=7.5mra、最后長度-21mm、燒化速度=1.5讓厶、冷卻時間-7s，加熱時間(提高焊口溫度)=0.75s、擴散時間(焊口溫度向兩側(cè)擴散)=0.65s、頂鍛壓力=9.0MPa、左夾緊力=5.6MPa、右夾緊力-5.4MPa，電壓5.6V，初級電流410A。焊接過程如實施例1所述。'實施例5.在控制系統(tǒng)中輸入規(guī)格》34X126mm的圓環(huán)鏈參數(shù)，夾持長度=36醒，燒化長度=7.7mm、最后長度二21.5mm、燒化速度二l.8ram/s、冷卻時間^7s，加熱時間(提高焊口溫度)=0.75s、擴散時間(焊口溫度向兩側(cè)擴散)0.65s、頂鍛壓力二9.0MPa、左夾緊力二5.6MPa、右夾緊力-5.4MPa，電壓5.6V，初級電流410A。焊接過程如實施例1所述。實施例6.在控制系統(tǒng)中輸入規(guī)格4)34X126mm的圓環(huán)鏈參數(shù)，夾持長度=40.8mm，燒化長度=8.Omm、最后長度二22mm、燒化速度=2鵬"、冷卻時間^7s，加熱時間(提高焊口溫度)=0.75s、擴散時間(焊口溫度向兩側(cè)擴散)=0.65s、頂鍛壓力=9.0MPa、左夾緊力=5.6MPa、右夾緊力-5.4MPa，電壓=5.6V，初級電流-110A。焊接過程如實施例1所述。實施例7.在控制系統(tǒng)中輸入規(guī)格430X108mm的圓環(huán)鏈參數(shù)，夾持長度-30咖，燒化長度=7.0mm、最后長度=18醒、燒化速度=1.5mm/s、冷卻時間-6s，加熱時間(提高焊口溫度).=0.68s、擴散時間(焊口溫度向兩側(cè)擴散)=0.60s、頂鍛壓力=9.OMPa、左夾緊力=5.OMPa、右夾緊力-4.8MPa，電壓=5.3V，初級電流-90A。焊接過程如實施例1所述。實施例8.在控制系統(tǒng)中輸入規(guī)格4)30X108mtn的圓環(huán)鏈參數(shù)，夾持長度-32mm，燒化長度=7.2mm、最后長度=18.5mm、燒化速度=1.8mtn/s、冷卻時間-6s，加熱時間(提高焊口溫度)=0.68s、擴散時間(焊口溫度向兩側(cè)擴散)-0.60s、頂鍛壓力-9.0MPa、左夾緊力二5.OMPa、右夾緊力M.8MPa，電壓-5.3V，初級電流=90八。焊接過程如實施例1所述。實施例9.在控制系統(tǒng)中輸入規(guī)格4)30X108mm的圓環(huán)鏈參數(shù)，夾持長度-36rai，燒化長度=7.5mm、最后長度=19隱、燒化速度^2mm/s、冷卻時間is，加熱時間(提高焊口溫度)=0.68s、擴散時間(焊口溫度向兩側(cè)擴散)=0.60s、頂鍛壓力-9.0MPa、左夾緊力=5.OMPa、右夾緊力-4.8MPa，電壓-5.3V，初級電流-90A。焊接過程如實施例1所述。實施例10.在控制系統(tǒng)中輸入規(guī)格4)26X92mm的圓環(huán)鏈參數(shù)，夾持長度-26mm，燒化長度=5.5mm、最后長度=16臓、燒化速度-1.5mm/s、冷卻時間-5s，加熱時間(提高焊口溫度)=0.60s、擴散時間(焊口溫度向兩側(cè)擴散)二0.50s、頂鍛壓力-8.0MPa、左夾緊力=4.4MPa、右夾緊力^4.2MPa，電壓二5.0V，初級電流-72A。焊接過程如實施例1所述。實施例11.在控制系統(tǒng)中輸入規(guī)格4)26X92mm的圓環(huán)鏈參數(shù)，夾持長度-28mm，燒化長度=6.Omm、最后長度=16.5咖、燒化速度4.9腦/s、冷卻時間-5s，加熱時間(提高焊口溫度)=0.60s、擴散時間(焊口溫度向兩側(cè)擴散)=0.50s、頂鍛壓力-8.0MPa、左夾緊力=4.4MPa、右夾緊力-4.2MPa，電壓-5.0V，初級電流-72A。焊接過程如實施例1所述。實施例12.在控制系統(tǒng)中輸入規(guī)格小26X92mm的圓環(huán)鏈參數(shù)，夾持長度31.2mm，燒化長度=6.5mm、最后長度=17誦、燒化速度-2腦/s、冷卻時間3s，加熱時間(提高焊口溫度):0.60s、擴散時間(焊口溫度向兩側(cè)擴散):0.50s、頂鍛壓力吒.OMPa、左夾緊力=4.4MPa、右夾緊力^4.2MPa,電壓-5.0V，初級電流-72A。焊接過程如實施例1所述。實施例13.在控制系統(tǒng)中輸入規(guī)格小22X86mm的圓環(huán)鏈參數(shù)，夾持長度-22trai，燒化長度=5.0rara、.最后長度=15.5畫、燒化速度-1.5臓/s、冷卻時間-4s,加熱時間(提高焊口溫度)=0.55s、擴散時間(焊口溫度向兩側(cè)擴散)=0.45s、頂鍛壓力二8.0MPa、左夾緊力=3.7MPa、右夾緊力=3.5MPa，電壓4.7V，初級電流-56A。焊接過程如實施例1所述。實施例14.在控制系統(tǒng)中輸入規(guī)格4)22X86mm的圓環(huán)鏈參數(shù)，夾持長度=26卿，燒化長度二5.2mm、最后長度-16.0mm、燒化速度-2讓/s、冷卻時間-4s，加熱時間(提高焊口溫度)=0.55s、擴散時間(焊口溫度向兩側(cè)擴散)=0.45s、頂鍛壓力-8.0MPa、左夾緊力=3.7MPa、右夾緊力=3.5MPa，電壓=4.7V，初級電流二56A。焊接過程如實施例1所述。權利要求1、一種大規(guī)格高強度礦用圓環(huán)鏈焊接控制的方法，其特征在于包括以下步驟預設電流和位移控制參數(shù)；根據(jù)圓環(huán)規(guī)格，預設焊接參數(shù)；電流互感器測量圓環(huán)焊接實際電流，位移傳感器測量活動臺實際位移；并將測量到的電流與位移的數(shù)值發(fā)送到比較器與預設定參數(shù)值進行比較；控制系統(tǒng)根據(jù)比較結(jié)果通過伺服閥對活動臺進行運行控制；活動臺根據(jù)不同的指令，執(zhí)行向前、向后、預熱、閃光、頂鍛、冷卻后復位動作，并完成焊接；將檢測到的電流、位移數(shù)值等繪制成曲線用于分析、調(diào)整焊接參數(shù)。2、根據(jù)權利要求1所述的一種圓環(huán)焊接控制的方法，其特征在于，所述根據(jù)圓環(huán)規(guī)格，預設焊接參數(shù)步驟，具體包括規(guī)格小38X137mm，其預設參數(shù)夾持長度3845.6mm，燒化長度88.5mm，最后長度26.527.5mm，燒化速度1.52mm/s，冷卻時間9s，初級電流136A，加熱時間0.83s，均衡時間0.74s，頂鍛壓力lO.OMPa,左夾緊力6.4MPa，右夾緊力6.2MPa;規(guī)格巾34X126mm，其預設參數(shù)夾持長度3440.8mm，燒化長度88.5mm，最后長度2122mm，燒化速度1.52mm/s，冷卻時間7s,初級電流UOA,加熱時間0.75s，均衡時間065s，頂鍛壓力9.0MPa,左夾緊力5,6MPa，右夾緊力5.4MPa;規(guī)格4)30X108mm,其預設參數(shù)夾持長度3845.6mm，燒化長度88.5mm，最后長度1819mm，燒化速度1.52mm/s，冷卻時間6s，初級電流90A，加熱時間0.68s,均衡時間0.60s，頂鍛壓力9.0MPa，左夾緊力5.0MPa,右夾緊力4.8MPa;規(guī)格4)26X92mm,其預設參數(shù)夾持長度3845.6mm，燒化長度88.5mm,最后長度1617mm,燒化速度1.52mm/s，冷卻時間5s，初級電流72A，加熱時間0.60s，均衡時間0.50s，頂鍛壓力8.0MPa，左夾緊力4.4MPa，右夾緊力4.2MPa;規(guī)格422X86min,其預設參數(shù)夾持長度3845.6mm，燒化長度88.5mm，最后長度15.516.5mm，燒化速度1.52mm/s，冷卻時間4s，初級電流56A，加熱時間0.54s,均衡時間0.45s，頂鍛壓力8.0MPa，左夾緊力3.7MPa，右夾緊力3.5MPa。全文摘要一種大規(guī)格高強度礦用圓環(huán)鏈焊接控制的方法，其特征在于包括以下步驟預設電流和位移控制參數(shù)；根據(jù)圓環(huán)規(guī)格，預設焊接參數(shù)；電流互感器測量圓環(huán)焊接實際電流，位移傳感器測量活動臺實際位移；并將測量到的電流與位移的數(shù)值發(fā)送到比較器與預設定參數(shù)值進行比較；控制系統(tǒng)根據(jù)比較結(jié)果通過伺服閥對活動臺進行運行控制；活動臺根據(jù)不同的指令，執(zhí)行向前、向后、預熱、閃光、頂鍛、冷卻后復位動作，并完成焊接；將檢測到的電流、位移數(shù)值等繪制成曲線用于分析、調(diào)整焊接參數(shù)。本發(fā)明生產(chǎn)出的各規(guī)格的圓環(huán)鏈產(chǎn)品，經(jīng)拉伸、破斷等各種檢測，焊接質(zhì)量良好，其試驗負荷、破斷負荷力值達到并均超過國家標準，且穩(wěn)定可靠。文檔編號B23K11/04GK101609322SQ20091018128公開日2009年12月23日申請日期2009年7月21日優(yōu)先權日2009年7月21日發(fā)明者彤陳申請人:江蘇金茂制鏈有限公司