對于新型攪拌摩擦焊焊接力監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計

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1、主題:數(shù)控及測量技術(shù)-NumericalControlandMeasurementlechnolog~新型攪拌摩擦焊焊接力監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計徐天天①王慶霞①楊建國①王寒①張華德②(①東華大學(xué)機械工程學(xué)院,上海201620;②上海航天設(shè)備制造總廠,上海201620)摘要:根據(jù)攪拌摩擦焊焊接力監(jiān)測需求,研發(fā)了一套新型焊接力監(jiān)測系統(tǒng)。整套系統(tǒng)由焊接力監(jiān)測傳感器及人機交互系統(tǒng)兩大模塊組成。詳細介紹了這兩大模塊的組成結(jié)構(gòu)及功能特點,并利用標準力傳感器進行了焊接力實驗,從實驗數(shù)據(jù)表明,整套系統(tǒng)能準確地測量出焊接過程中焊接力的大小,為工藝參數(shù)的優(yōu)化和焊接質(zhì)量的提高提供數(shù)據(jù)支持。并且整套系統(tǒng)具有量程大、精確度

2、高、安裝不受制于工件大小、可移植性高等特點,具有很好的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞:攪拌摩擦焊;焊接力;監(jiān)測系統(tǒng);組成結(jié)構(gòu)中圖分類號:TH16文獻標識碼:ADesignofnewtypeforcemonitoringsystemusedinfricitionstirweldingXUTiantian①WANGQingxia①,YANGJianguo①,WANGHan①,ZHANGHuade②,(@SchoolofMechanicalEngineering,DonghuaUniversity,Shanghai201620,CHN;@ShanghaiAerospaceEquipmentManufactur

3、ingPlant,Shanghai201620,CHN)Abstract:Accordingtotherequirementsoffrictionstirweldingforcemonitoring,anewtypeofweldingforcemoni-toringsystemisdeveloped.Thesystemconsistsoftheweldingforcemonitoringsensorandthehuman—computerinteractionsystem.Thispaperintroducesthestructureandthefunctionoftwomodules,a

4、ndcarriesontheweldingforceexperimentusingthestandardforcesensor.Theexperimentaldatashowsthatthesystemcanaccuratelymeasurethevalueoftheweldingforceduringtheprocessofwelding.Thesys—temcanalsoprovidedatatosupporttheoptimizationoftechnologicalparameterandtheimprovementofweldingquality.Andthesystemhasa

5、largemeasurementrange,highprecision,easytoinstallandisnotsubjecttothesizeofworkpiece,highportabilityandSOon.Ithastheverygoodappliedprospect.Keywords:frictionstirwelding;weldingforce;monitoringsystem;structure攪拌摩擦焊(frictionstirwelding,F(xiàn)SW)是英國焊組成,總體構(gòu)成如圖l所示。為了使整套系統(tǒng)的傳感接研究所在20世紀90年代提出的一種新型的固相焊器安裝方便且不受制

6、于工件大小的限制,綜合各種因接方法。與傳統(tǒng)的焊接方法相比具有很多的優(yōu)點,現(xiàn)素,采用傳感器裝于焊機主軸前端的方案。人機交互已成功應(yīng)用于多個領(lǐng)域。在攪拌摩擦焊接過程中,攪系統(tǒng)負責數(shù)據(jù)的顯示、保存等功能。拌頭與工件之間的焊接力(頂鍛力、前進抗力和側(cè)向以壓電式測力傳感器、nrf241el無線射頻收發(fā)系力)是影響焊接質(zhì)量的關(guān)鍵因素,能夠精確測得焊接統(tǒng)、西門子PLC、MCGS觸摸屏等為主要硬件,搭建焊力的變化,對優(yōu)化焊接工藝、提高焊接質(zhì)量和改進焊接接力監(jiān)測系統(tǒng)的硬件平臺;利用keil4、西門子step7、昆設(shè)備具有重要作用。因此本課題研發(fā)了一套新型焊接侖組態(tài)等軟件開發(fā)焊接力監(jiān)測系統(tǒng)的軟件部分,從而力監(jiān)

7、測系統(tǒng),該系統(tǒng)無需改動焊機本體,安裝方便,不實現(xiàn)整套系統(tǒng)的設(shè)計。受限于工件大小,直接精確地測得焊接力的大小,通過人機交互系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)輸出等功能,使焊接過程變得數(shù)字定量化,為后續(xù)優(yōu)化焊接工藝和提高焊接質(zhì)量提供數(shù)據(jù)支撐。1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)規(guī)劃一三j整套系統(tǒng)主要由傳感器及人機交互系統(tǒng)兩大模塊圖l系統(tǒng)總體構(gòu)成圖·49·基于電感耦合原理,包括感應(yīng)線圈(初級線圈、次級線2焊接力監(jiān)測傳感器的設(shè)計圈)、半橋整流、直流斬波

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