專利名稱：攪拌摩擦焊設(shè)備的集成控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及控制裝置領(lǐng)域，具體為一種攪拌摩擦焊設(shè)備的集成控制器。
背景技術(shù)：
攪拌摩擦焊可應(yīng)用于各種鋁鎂合金材料，其具有非常廣闊的應(yīng)用前景，然而攪拌摩擦焊是一種需要自動(dòng)化程度很高的焊接方法，焊接質(zhì)量穩(wěn)定與下例要素有關(guān)穩(wěn)定的主軸轉(zhuǎn)速；穩(wěn)定的主軸向壓力；精確的主軸位置控制；上述各要素需要實(shí)時(shí)的閉環(huán)控制，因此需要一種具有處理綜合信息的控制器。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于攪拌摩擦焊設(shè)備的集成控制器，其擁有對(duì)主軸實(shí)時(shí)閉環(huán)控制，協(xié)調(diào)處理主軸綜合信息的功能。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種攪拌摩擦焊設(shè)備的集成控制器，其特征是它包括CPU、數(shù)據(jù)采集裝置、光電編碼器、壓力傳感器、行程開(kāi)關(guān)和電磁閥；所述數(shù)據(jù)采集裝置包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、D/I數(shù)字量輸入模塊、D/0數(shù)字量輸出模塊以及計(jì)數(shù)器模塊；光電編碼器與計(jì)數(shù)器模塊連接，D/A轉(zhuǎn)換模塊與電液比例閥連接，壓力傳感器與A/D轉(zhuǎn)換模塊連接，行程開(kāi)關(guān)與D/I 數(shù)字量輸入模塊連接，D/0數(shù)字量輸出模塊與電磁閥連接；A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、D/ I數(shù)字量輸入模塊、D/0數(shù)字量輸出模塊以及計(jì)數(shù)器模塊均與CPU連接。本實(shí)用新型采用上述設(shè)計(jì)，其通過(guò)光電編碼器、壓力傳感器監(jiān)測(cè)各軸的轉(zhuǎn)速、位移、壓力，并通過(guò)電液比例閥、伺服系統(tǒng)控制主軸的動(dòng)作，從而保證了攪拌摩擦焊接設(shè)備加工質(zhì)量的穩(wěn)定性。

圖1為本實(shí)用新型的示意圖。圖2為焊接設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)示意圖。圖3為本控制器的邏輯示意圖。
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。如圖1所示，一種攪拌摩擦焊設(shè)備的集成控制器，其特征是它包括CPU1、數(shù)據(jù)采集裝置2、光電編碼器8、壓力傳感器9、行程開(kāi)關(guān)11、電磁閥12 ；所述數(shù)據(jù)采集裝置2包括 A/D轉(zhuǎn)換模塊3、D/A轉(zhuǎn)換模塊4、D/I數(shù)字量輸入模塊5、D/0數(shù)字量輸出模塊6以及計(jì)數(shù)器模塊7 ；光電編碼器8與計(jì)數(shù)器模塊7連接，計(jì)數(shù)器模塊7與CPUl連接，壓力傳感器9與A/
3D轉(zhuǎn)換模塊3連接，D/A轉(zhuǎn)換模塊4與電液比例閥10連接，行程開(kāi)關(guān)11與D/I數(shù)字量輸入模塊5連接，D/0數(shù)字量輸出模塊6與電磁閥12連接；A/D轉(zhuǎn)換模塊3、D/A轉(zhuǎn)換模塊4、D/ I數(shù)字量輸入模塊5、D/0數(shù)字量輸出模塊6以及計(jì)數(shù)器模塊7均與CPUl連接。使用本控制器時(shí)將焊接設(shè)備的主軸與光電編碼器8連接，由光電編碼器8監(jiān)測(cè)主軸轉(zhuǎn)速15、主軸位移量17并將位移連續(xù)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖輸送到集成控制器2的計(jì)數(shù)器模塊 7上，以實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速和位移量的閉環(huán)控制。如圖2所示，焊接設(shè)備主軸上的焊接頭通過(guò)主軸升降移動(dòng)，在與被加工件接觸后產(chǎn)生壓力，以進(jìn)行加工；因此，將壓力傳感器9連接于焊接頭上并與A/D轉(zhuǎn)換模塊3連接，將 D/A轉(zhuǎn)換模塊4與焊接設(shè)備主軸執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電液比例閥10連接。壓力傳感器9測(cè)得的焊接頭處的壓力信號(hào)輸送到A/D轉(zhuǎn)換模塊3，通過(guò)其將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)輸入集成控制器2的CPUl 中，與控制器最佳壓力設(shè)定值比較，經(jīng)CPUl計(jì)算，將壓力差值通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換模塊4輸出信號(hào)以調(diào)節(jié)焊接設(shè)備主軸執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的電液比例閥10的開(kāi)度，從而確保主軸軸向壓力達(dá)到控制器的最佳設(shè)定值。焊接設(shè)備夾緊裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的行程開(kāi)關(guān)11與數(shù)據(jù)采集裝置2中的D/I數(shù)字量輸入模塊5連接，焊接設(shè)備夾緊裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的電磁閥12與數(shù)據(jù)采集裝置2中的D/0數(shù)字量輸出模塊6連接。D/I數(shù)字量輸入模塊5采集到的行程開(kāi)關(guān)信號(hào)經(jīng)CPUl的邏輯分析后，由D/0數(shù)字量輸出模塊6輸出至焊接設(shè)備的夾緊裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的電磁閥12，確保焊接設(shè)備夾緊裝置的動(dòng)作。如圖3所示，綜上所述，集成控制器在焊接設(shè)備系統(tǒng)中實(shí)時(shí)參與了主軸狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集、決策以及控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)攪拌摩擦焊過(guò)程的閉環(huán)控制，達(dá)到焊接工藝所要求的功能和精度指標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)了高效高質(zhì)量的摩擦攪拌焊接。
權(quán)利要求1. 一種攪拌摩擦焊設(shè)備的集成控制器，其特征是它包括CPU、數(shù)據(jù)采集裝置、光電編碼器、壓力傳感器、行程開(kāi)關(guān)、電磁閥；所述數(shù)據(jù)采集裝置包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、 D/I數(shù)字量輸入模塊、D/0數(shù)字量輸出模塊以及計(jì)數(shù)器模塊；光電編碼器與計(jì)數(shù)器模塊連接，D/A轉(zhuǎn)換模塊與電液比例閥連接，壓力傳感器與A/D轉(zhuǎn)換模塊連接，行程開(kāi)關(guān)與D/I數(shù)字量輸入模塊連接，D/0數(shù)字量輸出模塊與電磁閥連接；A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、D/I數(shù)字量輸入模塊、D/0數(shù)字量輸出模塊以及計(jì)數(shù)器模塊均與CPU連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及控制裝置領(lǐng)域，具體為一種攪拌摩擦焊設(shè)備的集成控制器；其特征是它包括CPU、數(shù)據(jù)采集裝置、光電編碼器、壓力傳感器、行程開(kāi)關(guān)、電磁閥；所述數(shù)據(jù)采集裝置包括A/D模塊、D/A模塊、D/I輸入模塊、D/O輸出模塊以及計(jì)數(shù)器；光電編碼器與計(jì)數(shù)器連接，D/A模塊與電液比例閥連接，壓力傳感器與A/D模塊連接，行程開(kāi)關(guān)與D/I輸入模塊連接，D/O輸出模塊與電磁閥連接；A/D模塊、D/A模塊、D/I量輸入模塊、D/O輸出模塊以及計(jì)數(shù)器均與CPU連接。本實(shí)用新型在焊接設(shè)備系統(tǒng)中實(shí)時(shí)對(duì)攪拌摩擦焊過(guò)程的閉環(huán)控制，達(dá)到焊接工藝所要求的功能和精度指標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)了高效高質(zhì)量的摩擦攪拌焊接。
文檔編號(hào)B23K20/12GK202199929SQ20112024370
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月12日
發(fā)明者張好男, 張小東, 李炬鋼, 肖武林, 袁險(xiǎn)峰 申請(qǐng)人:上海寶研機(jī)械液壓技術(shù)發(fā)展有限公司