专利名称：摩擦焊机监控装置的制作方法
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，计算机系统通过数据采集卡采集压力和转速数据与计算机系统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，计算机系统通过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系统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系统，计算机系统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，此时需要在计算机系统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系统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。
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及计算机控制系统组成；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再传入计算机系统，这些数据与计算机系统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接口传入计算机系统，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系统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，计算机系统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，此时需要在计算机系统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系统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。
权利要求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系统组成，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系统；这些数据与计算机系统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接口传入计算机系统，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。
专利摘要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系统；这些数据与计算机系统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接口传入计算机系统，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。
文档编号B29C65/06GK2772710SQ200520028440
公开日2006年4月19日 申请日期2005年3月30日 优先权日2005年3月30日
发明者陈秀香, 冯金海, 刘兴家, 于滨 申请人:长春数控机床有限公司