專利名稱：摩擦焊機監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及機電類，特別涉及一種摩擦焊機監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
摩擦焊機適用于一端是回轉(zhuǎn)件，與另一端不動件焊接，通過主軸缸加壓，實現(xiàn)兩種工件的焊接，在焊接過程中，將兩個工件分別夾在旋轉(zhuǎn)夾具及移動夾具里，通過電機帶動旋轉(zhuǎn)夾具旋轉(zhuǎn)，移動夾具通過主油缸推動滑臺前進，然后與旋夾工件接觸，摩擦、加壓，待一定時間后，摩擦結(jié)束，開始頂鍛保壓，再經(jīng)過一定的保壓時間，夾具松開工件，滑臺退回，焊接完成；在這個工作過程中，焊機工作時的主油缸壓力和主軸的實際轉(zhuǎn)速不能顯示出來，焊件的縮短量不能測量及控制，焊接的參數(shù)都是由經(jīng)驗設(shè)定的，不利于準確控制焊接參數(shù)，降低焊接合格產(chǎn)品率，目前在激烈的市場競爭下，用戶對摩擦焊機的工作過程直觀化，對焊接過程中重要參數(shù)的直觀顯示及控制要求越來越高，摩擦焊機就迫切需要一種監(jiān)控裝置。
實用新型內(nèi)容依據(jù)本實用新型的目的，針對現(xiàn)有摩擦焊機存在的缺欠，提供一種摩擦焊機監(jiān)控裝置，其結(jié)構(gòu)是將編碼器連接到主軸上，將壓力傳感器直接連接在主油缸上，計算機系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集卡采集壓力和轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)與計算機系統(tǒng)設(shè)定參數(shù)值實時比較、判斷并顯示，再通過繼電器輸入輸出卡與可編程序控制器(PLC)相連，采集摩擦焊機工作狀態(tài)，達到對摩擦焊機的控制；此外，將光柵尺安裝在滑臺上，光柵尺將測得滑臺上的數(shù)據(jù)傳送給數(shù)顯表，計算機系統(tǒng)通過RS232接口將讀取數(shù)顯表的數(shù)據(jù)進入計算機，由計算機軟件進行數(shù)據(jù)處理、計算，從而達到對工件摩擦縮短量的控制；本實用新型的工作控制方式有兩種，一是自控方式，二是監(jiān)控方式，此二種工作方式均由面板開關(guān)選擇；當面板開關(guān)選擇為自控控制方式時，PLC將信號通過繼電器輸入輸出卡送入計算機，此時計算機接收到信號，判斷監(jiān)控裝置處于自控狀態(tài)；其工作過程如下一路由數(shù)據(jù)采集卡采集到的壓力、轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)存入計算機；另一路由光柵尺傳入數(shù)顯表的數(shù)據(jù)，經(jīng)RS232接口存入計算機，計算機將這些數(shù)據(jù)與計算機系統(tǒng)中所設(shè)置的參數(shù)值及上下限進行比較、分析，然后輸出報警信息并顯示；第三路由可編程序控制器PLC將摩擦焊機的工作狀態(tài)經(jīng)繼電器輸入輸出卡存入計算機系統(tǒng)，計算機系統(tǒng)根據(jù)接收到的信號實時顯示工作狀態(tài)；當面板開關(guān)選擇為監(jiān)控時，此時需要在計算機系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置畫面設(shè)定壓力、轉(zhuǎn)速參數(shù)值及上下限，并選擇是計算機時間控制或計算機位移控制，當選擇為計算機時間控制時，需要設(shè)置摩擦?xí)r間、保壓時間以及它們的上下限，當選擇計算機位移控制時，需要設(shè)置摩擦縮短量、保壓時間，總位移縮短量以及它們的上下限；其工作過程是當兩個工件開始接觸摩擦?xí)r，由壓力傳感器發(fā)出摩擦信號給PLC，再由PLC輸出摩擦信號，經(jīng)繼電器輸入輸出卡傳入計算機，計算機接到摩擦信號，如果是計算機時間控制，計算機內(nèi)部開始計時，當摩擦?xí)r間到，計算機將信號通過繼電器輸入輸出卡反饋給PLC，由PLC輸出信號停止摩擦，轉(zhuǎn)為頂鍛，保壓階段；如果是計算機位移控制，判斷光柵尺傳入數(shù)顯表經(jīng)RS232接口存入計算機的數(shù)據(jù)與計算機系統(tǒng)設(shè)定的摩擦縮短量是否相等，若相等計算機將信號通過繼電器輸入輸出卡反饋給PLC，由PLC輸出信號，停止摩擦轉(zhuǎn)為頂鍛保壓階段；當計算機接到摩擦信號的同時，壓力傳感器及編碼器輸出的數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)采集卡傳入計算機，在計算機上直接顯示出來，當保壓時間到，計算機通過繼電器輸入輸出卡發(fā)出信號傳入PLC，再由PLC發(fā)出結(jié)束信號，整個焊接過程結(jié)束，計算機將整個過程中采集來的數(shù)據(jù)進行整理、分析、判斷，然后輸出顯示，畫出相應(yīng)的曲線。
本實用新型的優(yōu)點在于工作過程直觀，響應(yīng)速度快，相關(guān)數(shù)據(jù)及參數(shù)可實時顯示并存入計算機內(nèi)，安裝操作簡單，易維護，工作穩(wěn)定可靠。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實用新型計算機程序結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本實用新型計算機程序流程框圖；圖4為本實用新型的電原理圖。
具體實施方式
如附圖1至附圖4所示，本實用新型主要是由壓力傳感器4、編碼器5、光柵尺6、數(shù)顯表7、數(shù)據(jù)采集卡3、繼電器輸入輸出卡2、面板開關(guān)1、可編程序控制器(PLC)11、滑臺10、主油缸8、主軸9、端子板12、端子板13及計算機控制系統(tǒng)組成；其中，壓力傳感器4直接接在主油缸8上，編碼器5直接接在主軸9上，輸出的信號經(jīng)端子板13進入數(shù)據(jù)采集卡3再傳入計算機系統(tǒng)，這些數(shù)據(jù)與計算機系統(tǒng)所設(shè)定的參數(shù)相比較，實現(xiàn)對壓力及轉(zhuǎn)速的監(jiān)測；光柵尺6接在滑臺10上，輸出的信號傳入數(shù)顯表7中，再由數(shù)顯表7經(jīng)RS232接口傳入計算機系統(tǒng)，經(jīng)過計算機分析、判斷，實現(xiàn)對摩擦縮短量的控制；繼電器輸入輸出卡2通過端子板12與可編程序控制器(PLC)11相連，采集焊機輸入輸出工作狀態(tài)，實現(xiàn)對焊機的控制。
摩擦焊機監(jiān)控裝置的控制方式有兩種，一是自控方式，二是監(jiān)控方式；兩種方式由面板開關(guān)1選擇；當面板開關(guān)1選擇為自控控制方式時，PLC11將信號通過端子板12進入繼電器輸入輸出卡2，此時計算機通過繼電器輸入輸出卡2采集來的信號判斷監(jiān)控裝置處于自控狀態(tài)，工作過程如下一路由壓力傳感器4和編碼器5發(fā)出的信號經(jīng)端子板13進入數(shù)據(jù)采集卡3再存入計算機，另一路由光柵尺6傳入數(shù)顯表7的數(shù)據(jù)，經(jīng)RS232接口存入計算機，計算機將這些數(shù)據(jù)與計算機系統(tǒng)中所設(shè)置的參數(shù)值及上下限進行比較、分析，然后輸出報警信息并顯示；第三路由可編程序控制器PLC11將摩擦焊機的工作狀態(tài)經(jīng)端子板12進入繼電器輸入輸出卡2傳入計算機，計算機系統(tǒng)根據(jù)接收到的信號實時顯示工作狀態(tài)。
當面板開關(guān)1選擇為監(jiān)控時，此時需要在計算機系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置畫面設(shè)定壓力、轉(zhuǎn)速參數(shù)值及上下限，并選擇是計算機時間控制或計算機位移控制，當選擇為計算機時間控制時，需要設(shè)置摩擦?xí)r間、保壓時間以及它們的上下限，當選擇計算機位移控制時，需要設(shè)置摩擦縮短量、保壓時間、總位移縮短量以及它們的上下限；其工作過程是當兩個工件開始接觸摩擦?xí)r由壓力繼電器發(fā)出摩擦信號給PLC11，再由PLC11輸出摩擦信號，通過端子板12進入繼電器輸入輸出卡2傳入計算機，計算機接收到摩擦信號，如果是計算機時間控制，計算機內(nèi)部開始計時，當摩擦?xí)r間到，計算機將信號通過繼電器輸入輸出卡2經(jīng)端子板12反饋給PLC11，由PLC11輸出信號，停止摩擦，轉(zhuǎn)為頂鍛保壓階段；如果是計算機位移控制，判斷光柵尺6傳入數(shù)顯表7經(jīng)RS232接口存入計算機的數(shù)據(jù)與計算機系統(tǒng)設(shè)定的摩擦縮短量是否相等，若相等，計算機將信號通過繼電器輸入輸出卡2經(jīng)端子板12反饋給PLC11，由PLC11輸出信號，停止摩擦，轉(zhuǎn)為頂鍛保壓階段，在計算機接收到摩擦信號的同時，主油缸8上的壓力傳感器4及主軸9上的編碼器5輸出的數(shù)據(jù)，經(jīng)端子板13進入數(shù)據(jù)采集卡3傳入計算機，在計算機上直接顯示出來；當頂鍛保壓時間到，計算機通過繼電器輸入輸出卡2經(jīng)端子板12發(fā)出信號給PLC11，由PLC11輸出結(jié)束信號，整個焊接過程結(jié)束；計算機將整個過程中采集來的數(shù)據(jù)進行整理、分析、判斷，然后輸出顯示、畫出相應(yīng)的曲線。
權(quán)利要求1.一種摩擦焊機監(jiān)控裝置，是由壓力傳感器、編碼器、光柵尺、數(shù)顯表、數(shù)據(jù)采集卡、繼電器輸入輸出卡、面板開關(guān)、可編程序控制器PLC、滑臺、主油缸、主軸、端子板及計算機控制系統(tǒng)組成，其特征在于壓力傳感器直接接在主油缸上，編碼器直接接在主軸上，輸出的信號經(jīng)端子板進入數(shù)據(jù)采集卡再傳入計算機系統(tǒng)；這些數(shù)據(jù)與計算機系統(tǒng)所設(shè)定的參數(shù)相比較，實現(xiàn)對壓力及轉(zhuǎn)數(shù)的監(jiān)測；光柵尺接在滑臺上，它輸出的信號傳入數(shù)顯表中，再由數(shù)顯表經(jīng)RS232接口傳入計算機系統(tǒng)，經(jīng)過計算機分析、判斷實現(xiàn)對摩擦縮短量的控制；繼電器輸入輸出卡通過端子板與可編程序控制器PLC相連，采集焊機輸入輸出工作狀態(tài)，實現(xiàn)對焊機的控制。
專利摘要本實用新型是一種摩擦焊機監(jiān)控裝置，屬于機電類；它是將壓力傳感器直接接在主油缸上，編碼器直接接在主軸上，輸出的信號經(jīng)端子板進入數(shù)據(jù)采集卡再傳入計算機系統(tǒng)；這些數(shù)據(jù)與計算機系統(tǒng)所設(shè)定的參數(shù)相比較，實現(xiàn)對壓力及轉(zhuǎn)數(shù)的監(jiān)測；光柵尺接在滑臺上，它輸出的信號傳入數(shù)顯表中，再由數(shù)顯表經(jīng)RS232接口傳入計算機系統(tǒng)，經(jīng)過計算機分析、判斷實現(xiàn)對摩擦縮短量的控制；繼電器輸入輸出卡通過端子板與可編程序控制器PLC相連，采集焊機輸入輸出工作狀態(tài)，實現(xiàn)對焊機的控制。優(yōu)點在于工作過程直觀，響應(yīng)速度快，相關(guān)數(shù)據(jù)及參數(shù)可實時顯示并存入計算機內(nèi)，安裝操作簡單，易維護，工作穩(wěn)定可靠。
文檔編號B29C65/06GK2772710SQ200520028440
公開日2006年4月19日 申請日期2005年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月30日
發(fā)明者陳秀香, 馮金海, 劉興家, 于濱 申請人:長春數(shù)控機床有限公司