CN2772710Y - 摩擦焊机监控装置 - Google Patents

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陈秀香
冯金海
刘兴家
于滨
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Abstract

本实用新型是一种摩擦焊机监控装置，属于机电类；它是将压力传感器直接接在主油缸上，编码器直接接在主轴上，输出的信号经端子板进入数据采集卡再传入计算机***；这些数据与计算机***所设定的参数相比较，实现对压力及转数的监测；光栅尺接在滑台上，它输出的信号传入数显表中，再由数显表经RS232接口传入计算机***，经过计算机分析、判断实现对摩擦缩短量的控制；继电器输入输出卡通过端子板与可编程序控制器PLC相连，采集焊机输入输出工作状态，实现对焊机的控制。优点在于：工作过程直观，响应速度快，相关数据及参数可实时显示并存入计算机内，安装操作简单，易维护，工作稳定可靠。

Description

摩擦焊机监控装置
技术领域
本实用新型涉及机电类，特别涉及一种摩擦焊机监控装置。
背景技术
摩擦焊机适用于一端是回转件，与另一端不动件焊接，通过主轴缸加压，实现两种工件的焊接，在焊接过程中，将两个工件分别夹在旋转夹具及移动夹具里，通过电机带动旋转夹具旋转，移动夹具通过主油缸推动滑台前进，然后与旋夹工件接触，摩擦、加压，待一定时间后，摩擦结束，开始顶锻保压，再经过一定的保压时间，夹具松开工件，滑台退回，焊接完成；在这个工作过程中，焊机工作时的主油缸压力和主轴的实际转速不能显示出来，焊件的缩短量不能测量及控制，焊接的参数都是由经验设定的，不利于准确控制焊接参数，降低焊接合格产品率，目前在激烈的市场竞争下，用户对摩擦焊机的工作过程直观化，对焊接过程中重要参数的直观显示及控制要求越来越高，摩擦焊机就迫切需要一种监控装置。
实用新型内容
依据本实用新型的目的，针对现有摩擦焊机存在的缺欠，提供一种摩擦焊机监控装置，其结构是将编码器连接到主轴上，将压力传感器直接连接在主油缸上，计算机***通过数据采集卡采集压力和转速数据与计算机***设定参数值实时比较、判断并显示，再通过继电器输入输出卡与可编程序控制器(PLC)相连，采集摩擦焊机工作状态，达到对摩擦焊机的控制；此外，将光栅尺安装在滑台上，光栅尺将测得滑台上的数据传送给数显表，计算机***通过RS232接口将读取数显表的数据进入计算机，由计算机软件进行数据处理、计算，从而达到对工件摩擦缩短量的控制；
本实用新型的工作控制方式有两种，一是自控方式，二是监控方式，此二种工作方式均由面板开关选择；
当面板开关选择为自控控制方式时，PLC将信号通过继电器输入输出卡送入计算机，此时计算机接收到信号，判断监控装置处于自控状态；其工作过程如下：一路由数据采集卡采集到的压力、转速的数据存入计算机；另一路由光栅尺传入数显表的数据，经RS232接口存入计算机，计算机将这些数据与计算机***中所设置的参数值及上下限进行比较、分析，然后输出报警信息并显示；第三路由可编程序控制器PLC将摩擦焊机的工作状态经继电器输入输出卡存入计算机***，计算机***根据接收到的信号实时显示工作状态；
当面板开关选择为监控时，此时需要在计算机***参数设置画面设定压力、转速参数值及上下限，并选择是计算机时间控制或计算机位移控制，当选择为计算机时间控制时，需要设置摩擦时间、保压时间以及它们的上下限，当选择计算机位移控制时，需要设置摩擦缩短量、保压时间，总位移缩短量以及它们的上下限；其工作过程是：当两个工件开始接触摩擦时，由压力传感器发出摩擦信号给PLC，再由PLC输出摩擦信号，经继电器输入输出卡传入计算机，计算机接到摩擦信号，如果是计算机时间控制，计算机内部开始计时，当摩擦时间到，计算机将信号通过继电器输入输出卡反馈给PLC，由PLC输出信号停止摩擦，转为顶锻，保压阶段；如果是计算机位移控制，判断光栅尺传入数显表经RS232接口存入计算机的数据与计算机***设定的摩擦缩短量是否相等，若相等计算机将信号通过继电器输入输出卡反馈给PLC，由PLC输出信号，停止摩擦转为顶锻保压阶段；当计算机接到摩擦信号的同时，压力传感器及编码器输出的数据进入数据采集卡传入计算机，在计算机上直接显示出来，当保压时间到，计算机通过继电器输入输出卡发出信号传入PLC，再由PLC发出结束信号，整个焊接过程结束，计算机将整个过程中采集来的数据进行整理、分析、判断，然后输出显示，画出相应的曲线。
本实用新型的优点在于：工作过程直观，响应速度快，相关数据及参数可实时显示并存入计算机内，安装操作简单，易维护，工作稳定可靠。
附图说明：
图1为本实用新型的结构框图；
图2为本实用新型计算机程序结构框图；
图3为本实用新型计算机程序流程框图；
图4为本实用新型的电原理图。
具体实施方式：
如附图1至附图4所示，本实用新型主要是由压力传感器4、编码器5、光栅尺6、数显表7、数据采集卡3、继电器输入输出卡2、面板开关1、可编程序控制器(PLC)11、滑台10、主油缸8、主轴9、端子板12、端子板13及计算机控制***组成；
其中，压力传感器4直接接在主油缸8上，编码器5直接接在主轴9上，输出的信号经端子板13进入数据采集卡3再传入计算机***，这些数据与计算机***所设定的参数相比较，实现对压力及转速的监测；光栅尺6接在滑台10上，输出的信号传入数显表7中，再由数显表7经RS232接口传入计算机***，经过计算机分析、判断，实现对摩擦缩短量的控制；继电器输入输出卡2通过端子板12与可编程序控制器(PLC)11相连，采集焊机输入输出工作状态，实现对焊机的控制。
摩擦焊机监控装置的控制方式有两种，一是自控方式，二是监控方式；两种方式由面板开关1选择；
当面板开关1选择为自控控制方式时，PLC11将信号通过端子板12进入继电器输入输出卡2，此时计算机通过继电器输入输出卡2采集来的信号判断监控装置处于自控状态，工作过程如下：一路由压力传感器4和编码器5发出的信号经端子板13进入数据采集卡3再存入计算机，另一路由光栅尺6传入数显表7的数据，经RS232接口存入计算机，计算机将这些数据与计算机***中所设置的参数值及上下限进行比较、分析，然后输出报警信息并显示；第三路由可编程序控制器PLC11将摩擦焊机的工作状态经端子板12进入继电器输入输出卡2传入计算机，计算机***根据接收到的信号实时显示工作状态。
当面板开关1选择为监控时，此时需要在计算机***参数设置画面设定压力、转速参数值及上下限，并选择是计算机时间控制或计算机位移控制，当选择为计算机时间控制时，需要设置摩擦时间、保压时间以及它们的上下限，当选择计算机位移控制时，需要设置摩擦缩短量、保压时间、总位移缩短量以及它们的上下限；其工作过程是：当两个工件开始接触摩擦时由压力继电器发出摩擦信号给PLC11，再由PLC11输出摩擦信号，通过端子板12进入继电器输入输出卡2传入计算机，计算机接收到摩擦信号，如果是计算机时间控制，计算机内部开始计时，当摩擦时间到，计算机将信号通过继电器输入输出卡2经端子板12反馈给PLC11，由PLC11输出信号，停止摩擦，转为顶锻保压阶段；如果是计算机位移控制，判断光栅尺6传入数显表7经RS232接口存入计算机的数据与计算机***设定的摩擦缩短量是否相等，若相等，计算机将信号通过继电器输入输出卡2经端子板12反馈给PLC11，由PLC11输出信号，停止摩擦，转为顶锻保压阶段，在计算机接收到摩擦信号的同时，主油缸8上的压力传感器4及主轴9上的编码器5输出的数据，经端子板13进入数据采集卡3传入计算机，在计算机上直接显示出来；当顶锻保压时间到，计算机通过继电器输入输出卡2经端子板12发出信号给PLC11，由PLC11输出结束信号，整个焊接过程结束；计算机将整个过程中采集来的数据进行整理、分析、判断，然后输出显示、画出相应的曲线。

Claims (1)

1、一种摩擦焊机监控装置，是由压力传感器、编码器、光栅尺、数显表、数据采集卡、继电器输入输出卡、面板开关、可编程序控制器PLC、滑台、主油缸、主轴、端子板及计算机控制***组成，其特征在于：压力传感器直接接在主油缸上，编码器直接接在主轴上，输出的信号经端子板进入数据采集卡再传入计算机***；这些数据与计算机***所设定的参数相比较，实现对压力及转数的监测；光栅尺接在滑台上，它输出的信号传入数显表中，再由数显表经RS232接口传入计算机***，经过计算机分析、判断实现对摩擦缩短量的控制；继电器输入输出卡通过端子板与可编程序控制器PLC相连，采集焊机输入输出工作状态，实现对焊机的控制。
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