專利名稱：摩擦焊接件相位控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種摩擦焊接件相位控制方法。
電子機(jī)械強(qiáng)制定位方法，見專利號為GB2084499A的英國發(fā)明專利“Continuous drivefriction welding machine”說明書。計(jì)算機(jī)在檢測到主軸轉(zhuǎn)速降到定值后，發(fā)出指令，啟動相定位機(jī)構(gòu)放下定位擋塊，卡住正在旋轉(zhuǎn)的主軸上的凸輪，使主軸在所限定的相位強(qiáng)制停止轉(zhuǎn)動。其優(yōu)點(diǎn)是定位精度高，缺點(diǎn)是存在較大的沖擊，不利于接頭的性能和焊機(jī)的壽命。
電子直流制動定位方法，見王興斌在第八次全國焊接會議論文集第二冊2-280頁“相位摩擦焊工藝及設(shè)備研究”一文。它是在剎車階段，檢測到主軸轉(zhuǎn)速降到了規(guī)定值之后，由計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，啟動變頻器進(jìn)行直流制動，精確控制制動角度，實(shí)現(xiàn)相定位。這種方法無沖擊，但因?yàn)樵谥苿拥淖詈箅A段，主軸轉(zhuǎn)速小，而扭矩很大，變頻器所產(chǎn)生的力矩已經(jīng)難以產(chǎn)生作用，使得實(shí)際焊接的相位控制精度較低。另外，在低溫階段的強(qiáng)制扭轉(zhuǎn)也容易影響接頭的焊接質(zhì)量。
上述兩種摩擦焊接件相位控制方法，都是采用旋轉(zhuǎn)端強(qiáng)制定位，不但相位控制精度較低，摩擦焊機(jī)和焊接件受到的沖擊或強(qiáng)制扭轉(zhuǎn)較大，還存在較大的沖擊噪聲，一定程度上影響接頭的焊接質(zhì)量。
一種摩擦焊接件相位控制方法，其特征在于摩擦焊接的摩擦過程結(jié)束后，計(jì)算機(jī)1發(fā)出指令，離合器4脫開，電動機(jī)3與主軸16脫離，制動器17工作，信息采集與指令輸出系統(tǒng)7將光電編碼器6所采集到的主軸16轉(zhuǎn)速和相位信息送入計(jì)算機(jī)1，計(jì)算機(jī)1處理所獲信息，在確定的相位處發(fā)出指令，啟動拔銷發(fā)動機(jī)構(gòu)8，拔出限制著雙層彈簧夾具10相對轉(zhuǎn)動的定位銷9，恢復(fù)焊接件移動端15旋轉(zhuǎn)自由，使焊接件旋轉(zhuǎn)端14和焊接件移動端15之間不再相對轉(zhuǎn)動，而是共同隨主軸16一起完成最后的轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)精確的相定位。
在摩擦焊接的摩擦加熱過程中，計(jì)算機(jī)1發(fā)出指令，接通電源18，電磁繞組20得電后電磁離合器19閉和，限制焊接件移動端15轉(zhuǎn)動；摩擦焊接的摩擦加熱過程結(jié)束后，計(jì)算機(jī)1處理所獲信息，在確定的相位處發(fā)出指令，斷開電源18，使電磁繞組20失電，電磁離合器19在彈簧22的作用下打開，使焊接件旋轉(zhuǎn)端14和焊接件移動端15之間不再相對轉(zhuǎn)動，而是共同隨主軸16一起完成最后的轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)精確的相定位。
和現(xiàn)有技術(shù)相比，以摩擦焊機(jī)移動端釋放法來達(dá)到相位控制目的，利用“順勢”控制實(shí)現(xiàn)剎車時(shí)的準(zhǔn)確相定位，能有效地避免沖擊或強(qiáng)制扭轉(zhuǎn)，降低噪音，提高焊接質(zhì)量，延長焊機(jī)壽命，保護(hù)摩擦焊機(jī)。
參見圖2，在摩擦焊接的摩擦加熱過程中，接通電源18，電磁繞組20得電后電磁離合器19閉和，限制焊接件移動端15轉(zhuǎn)動。電動機(jī)3帶動主軸16與連接在主軸16上的焊接件旋轉(zhuǎn)端14旋轉(zhuǎn)。在推力軸承11提供的軸向推力作用下，焊接件旋轉(zhuǎn)端14與焊接件移動端15的焊接面相對高速旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行摩擦焊接的摩擦加熱過程。摩擦焊接的摩擦加熱過程結(jié)束后，計(jì)算機(jī)1發(fā)出指令，離合器4脫開，電動機(jī)3與主軸16脫離，制動器17工作，進(jìn)入剎車階段。信息采集與指令輸出系統(tǒng)7將光電編碼器6所采集的主軸轉(zhuǎn)速和相位的信息送入計(jì)算機(jī)1，計(jì)算機(jī)1處理所獲信息，以決定在轉(zhuǎn)速下降到最后一兩周時(shí)，在確定的相位處發(fā)出指令，斷開電源18，使電磁繞組20失電，電磁離合器19在彈簧22的作用下打開，使焊接件旋轉(zhuǎn)端14和焊接件移動端15之間不再相對轉(zhuǎn)動，而是共同隨主軸16一起完成最后的轉(zhuǎn)動。從而完成相位控制。
權(quán)利要求
1.一種摩擦焊接件相位控制方法，其特征在于摩擦加熱過程結(jié)束后，控制焊接件旋轉(zhuǎn)端(14)和焊接件移動端(15)之間精確相定位的方法不是強(qiáng)迫限制旋轉(zhuǎn)端(14)的旋轉(zhuǎn)，而是“順勢”釋放移動端(15)的旋轉(zhuǎn)自由度，使焊接件旋轉(zhuǎn)端(14)和焊接件移動端(15)之間不再相對轉(zhuǎn)動，共同隨主軸(16)一起完成最后的轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)精確相定位。
2.根據(jù)權(quán)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過程結(jié)束后，計(jì)算機(jī)(1)發(fā)出指令，離合器(4)脫開，電動機(jī)(3)與主軸(16)脫離，制動器(17)工作，信息采集與指令輸出系統(tǒng)(7)將光電編碼器(6)所采集到的主軸(16)轉(zhuǎn)速和相位信息送入計(jì)算機(jī)(1)，計(jì)算機(jī)(1)處理所獲信息，在確定的相位處發(fā)出指令，啟動拔銷發(fā)動機(jī)構(gòu)(8)，拔出限制著雙層彈簧夾具(10)相對轉(zhuǎn)動的定位銷(9)，恢復(fù)焊接件移動端(15)旋轉(zhuǎn)自由，使焊接件旋轉(zhuǎn)端(14)和焊接件移動端(15)之間不再相對轉(zhuǎn)動，而是共同隨主軸(16)一起完成最后的轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)精確相定位。
3.根據(jù)權(quán)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熱過程中，計(jì)算機(jī)(1)發(fā)出指令，接通電源(18)，電磁繞組(20)得電后電磁離合器(19)閉和，限制焊接件移動端(15)轉(zhuǎn)動；摩擦焊接的摩擦過程結(jié)束后，計(jì)算機(jī)(1)處理所獲信息，在確定的相位處發(fā)出指令，斷開電源(18)，使電磁繞組(20)失電，電磁離合器(19)在彈簧(22)的作用下打開，使焊接件定端(14)和焊接件移動端(15)之間不再相對轉(zhuǎn)動，而是共同隨主軸(16)一起完成最后的轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)精確相定位。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種摩擦焊接件相位控制方法，計(jì)算機(jī)(1)處理所獲信息，在確定的相位處發(fā)出指令，啟動拔銷發(fā)動機(jī)構(gòu)(8)，拔出限制著雙層彈簧夾具(10)相對轉(zhuǎn)動的定位銷(9)，恢復(fù)焊接件移動端(15)旋轉(zhuǎn)自由，使焊接件旋轉(zhuǎn)端(14)和焊接件移動端(15)之間不再相對轉(zhuǎn)動，而是共同隨主軸(16)一起完成最后的轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)焊接件的相位控制。由于是采用“順勢”控制來達(dá)到剎車時(shí)的準(zhǔn)確相定位，能有效的避免沖擊或強(qiáng)制扭轉(zhuǎn)，保護(hù)摩擦焊機(jī)，減少噪音，提高焊接質(zhì)量和效率，降低成本。
文檔編號B23K20/12GK1446659SQ03114420
公開日2003年10月8日 申請日期2003年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月10日
發(fā)明者杜隨更 申請人:西北工業(yè)大學(xué)