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自適應(yīng)控制提高了電阻縫焊生產(chǎn)率

來源: | 作者:ryweld | 發(fā)布時(shí)間: 2017-08-29 | 5558 次瀏覽 | 分享到:

采用縫焊機(jī)焊接氣密密封產(chǎn)品時(shí)需要焊接一系列搭接焊點(diǎn)。每個(gè)焊點(diǎn)都必須形成完全的點(diǎn)焊熔合，且不被排斥。若熱量太小，制造的焊點(diǎn)尺寸過小，則會(huì)引起泄漏。除了控制每個(gè)熔核的形成外，還需保證足夠的焊點(diǎn)間距，確保每個(gè)熔核能與下一個(gè)熔核搭接。

記錄的檢測(cè)跟蹤文檔顯示控制系統(tǒng)產(chǎn)生不一致的熱脈沖，與工件送進(jìn)焊機(jī)也不同步，如圖1、圖2所示。

自適應(yīng)焊接系統(tǒng)
當(dāng)滾輪開始接觸工件前沿時(shí)，采用自適應(yīng)控制檢測(cè)并根據(jù)滾輪接觸工件剖面變化動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)熱輸入，如圖3、圖4所示。

     通過熱輸入對(duì)滾輪滾離工件后沿直接反應(yīng)的曲線，同樣能控制工件后沿最佳熱輸入。當(dāng)檢測(cè)到滾輪已經(jīng)滾離工件后端一定距離，自適應(yīng)控制能在1ms時(shí)間內(nèi)即刻終止熱輸入。這就限制了工藝在保持電流過久時(shí)飛濺的產(chǎn)生和材料的排斥。它還延長(zhǎng)了電極清潔前繼續(xù)生產(chǎn)的時(shí)間。

連續(xù)縫焊速度限制因素
      限制縫焊生產(chǎn)工藝有多快的兩種因素是焊機(jī)性能和控制性能。

      隨著滾輪速度的提升，每條焊縫焊接時(shí)需要更多的電流。而隨著電流的增大，需要更多冷卻來防止電極和載流導(dǎo)體過熱，需要更多的電磁力保持材料容積?？p焊工藝速度能提高的限度就是這四種參數(shù)中任何一個(gè)參數(shù)進(jìn)一步提升的程度。

      選擇具有足夠高操作電流值的控制，比如電流不是決定焊接能多快的限制因素，將能確保自適應(yīng)控制能以焊機(jī)的最大速度運(yùn)行，保持焊縫一致性，滿足焊接操作標(biāo)準(zhǔn)。

速度

隨著縫焊焊機(jī)速度的提高，工件進(jìn)入焊機(jī)時(shí)變化的載荷，電極扭矩限制，齒輪嚙合間隙，帶振動(dòng)，自動(dòng)控制反饋參數(shù)缺乏最佳調(diào)整，以及焊機(jī)的機(jī)械響應(yīng)，都能引發(fā)瞬時(shí)的滾輪速度波動(dòng)。提高速度也減少了每條焊縫焊接可用的時(shí)間。隨著焊接時(shí)間的減少，瞬時(shí)速度波動(dòng)成為焊縫變化的顯著原因。

縫焊焊機(jī)的速度波動(dòng)最終轉(zhuǎn)化為焊縫大小的變化。減少現(xiàn)役焊機(jī)速度波動(dòng)需要工程設(shè)計(jì)的改變和改進(jìn)。通過對(duì)焊機(jī)進(jìn)行自適應(yīng)控制的改進(jìn)，可以減少由這些波動(dòng)造成的焊縫變化，自適應(yīng)控制能自動(dòng)根據(jù)這些瞬時(shí)速度波動(dòng)調(diào)節(jié)熱輸入的大小。

振動(dòng)

隨著縫焊焊機(jī)速度的提高，增大的電極壓力波動(dòng)成為焊縫變化的主要原因。隨著滾輪高速滾至工件前沿，滾輪經(jīng)常撞擊并在工件上反彈。撞擊引起瞬時(shí)的電弧壓力升高，導(dǎo)致形成的焊縫過小，可能會(huì)引起泄露。依靠電力壓力系統(tǒng)的諧振特性，滾輪壓緊工件的步驟會(huì)刺激焊機(jī)共振，引起幾個(gè)震蕩周期下降。當(dāng)滾輪撞擊工件，每一個(gè)這樣的震蕩周期都會(huì)造成焊縫過冷，隨后當(dāng)滾離工件時(shí)，焊縫又會(huì)過熱。

由于使用的焊機(jī)撞擊工件引發(fā)電極波動(dòng)，要消除電極壓力波動(dòng)需要工程設(shè)計(jì)的改變和改進(jìn)。除了補(bǔ)償焊機(jī)速度波動(dòng)外，自適應(yīng)控制還能通過根據(jù)瞬時(shí)電極壓力波動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié)熱輸入的多少，從而減小由于電極壓力波動(dòng)造成的焊縫變化。

電流

隨著滾輪速度的增加，除了需要更高的電流，每個(gè)焊縫還必須在更短的時(shí)間段內(nèi)焊接。這個(gè)時(shí)間段還須能焊接每個(gè)焊點(diǎn)，因?yàn)樵谧銐虮壤臐L輪表面滾離焊縫位置之前，焊點(diǎn)必須被焊接完成。

控制焊縫可重復(fù)性需要短周期高電流脈沖的精確傳送。每條焊縫脈沖之間的冷卻時(shí)間是有益的，因?yàn)樗鼛椭鷨蝹€(gè)重疊焊點(diǎn)的形成，減少了縫焊滾輪操作溫度?？p焊滾輪溫度的下降通常能提高焊接質(zhì)量、延長(zhǎng)電極壽命、減少焊機(jī)維護(hù)保養(yǎng)。

可控硅控制

在許多縫焊作業(yè)中，控制是影響焊機(jī)操作速度的一個(gè)有限因素。但因?yàn)橹圃焐淘噲D提高生產(chǎn)線的速度，控制通常變成焊接作業(yè)中最大的影響因素。它會(huì)造成較高的廢品率，降低整個(gè)生產(chǎn)率，產(chǎn)生破壞性試驗(yàn)的損失以及勞動(dòng)力的損失。