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軌材光束結合燒焊機作業智能化踐行

2018-07-10

焊接階段的自動控制在連續閃光焊過程中,焊件端面間始終形成連續不斷的金屬液體過梁,又連續不斷地爆破,金屬液體過梁在不斷形成和爆破過程中析出大量的熱量,使焊件端面及附近區域的金屬強烈加熱。工件按預定的速度送進,以補充爆破掉的金屬,使兩端面保持一定的間隙。連續閃光焊時,焊機的焊接功率較小,焊件端面的溫度分布均勻。
按工藝要求,連續閃光焊的全過程由預閃、連續閃光、加速燒化、頂鍛、保壓、推瘤等六個主要階段組成。預閃階段的目的是實現端面的閃平和預加熱;按焊接電壓的大小,連續閃光階段又可分為高電壓閃光階段和低電壓閃光階段,這是主要的加熱階段;加速燒化階段時端面間形成激烈的閃光,產生良好的保護氣氛,大大減少鋼軌端面被空氣氧化的機會,同時焊件端面溫度得到進一步均勻,形成完整的液態金屬覆蓋膜,為頂鍛作準備;在頂鍛階段,對焊件迅速施加足夠大的頂鍛力,使液態金屬快速從焊件端面擠出,封閉端面間隙,同時使接頭產生足夠的塑性變形,形成共同結晶;保壓階段進一步促進焊接頭再結晶的形成,獲得致密的熱鍛造組織形態;推瘤階段,把頂鍛出來的焊瘤推掉。
焊接自動控制就是要通過控制的手段自動實現上述六個焊接階段。當焊接開始時,控制系統通過一個高精度的位移傳感器測量頂鍛油缸的初始位置,并以此為起點計算頂鍛油缸的動程;同時階段計時器開始計時。預閃階段由預閃時間和預閃量雙重控制,達到預閃時間或預閃量時結束預閃階段,進人高電壓閃光階段。
高電壓閃光、低電壓閃光、加速燒化、頂鍛、保壓等階段由各階段時間控制,達到預定時間后自動進人下一階段。推瘤階段結束后,整個焊接周期完成。為鋼軌焊機連續閃光焊時的焊接示意圖。
鈉軌焊機連續閃光焊時的焊接曲線圖鋼軌焊機的原理框圖電氣控制系統的可編程控制器接受操縱面板上發出的焊接啟動信號,按設定的要求向焊機頭上的各個執行器發出控制信號,啟動焊接,并根據電壓、電流、位移、壓力等傳感器采集到的焊接數據,對焊接的階段、電壓、電流、動架前進速2焊接電壓的自動控制根據多年的理論和實踐,連續閃光焊采用高一低一高變換焊接電壓的方式在閃光初期,鋼軌端面溫度低,與環境溫度相同,端面間的接觸電阻小,而且接觸觸點增加很快,需要焊機輸出較大的功率才能使急劇增加的接觸單元燒化爆發閃光。
提高焊接電壓,能夠增加焊機輸出功率。當鋼軌端面逐漸被加熱、兩端面溫度逐漸上升時,觸點爆破所需的外部能量減少,閃光電阻也增加,焊接過程需要較小的功率就能夠維持穩定的閃光,因此可適當降低焊接電壓。
降低電壓也降低鋼軌端面閃光激烈程度,延長液態金屬過梁存在時間,減少隨著火花飛濺帶走的熱量,提高加熱效率,增加加熱區寬度二加速燒化階段要提高焊接電壓增大輸出功率,使閃光激烈,加強自保護氣氛的效果。焊接電源電路由AC相380V交流供電,通過兩個反向并聯的可控硅SCRI和SCRZ調整電壓,再經過自禍變壓器和焊接變壓器,然后向工件提供低電壓、大電流的交流焊接電源。
電壓控制板檢測交流電的過零信號,接受可編程控制器輸出的電壓控制數值,控制可控硅SCRI和SCRZ的導通角,控制輸出的交流電壓值。儀表變壓器和電壓變送器將與實際輸出電壓成比例的信號反饋到電壓控制板,電壓控制板用此信號進行反饋控制,這樣可以使輸出電壓不因電網電壓的變化而產生大的波動。
在可編程控制器1[/url]和電壓控制板的控制下,從高電壓到低電壓變換或從低電壓到高電壓變換時,焊接電壓是逐漸下降或上升的,以保持閃光的連續和穩定。比的速率前進;當焊接電流值I等于設定的電流值I:時,動架停止運動,前進速度為零;如果此時焊接電流超過設定的電流值I:且不大于設定的電流值I.時,動架以與焊接電流成正比的速度后退;當焊接電流超過了設定的電流值13時,動架以較大的后退速度仇后退。
電流與速度的關系示意圖:V(側司s)電流與速度的關系示意圖其中:I為實測電流值1.為電流設定值12為電流設定值,大于13為電流設定值,大于12.,為設定的前進速度認為設定的最大后退速度時,模擬量輸出板的輸出信號為ov.焊機有2個頂鍛油缸,頂鍛油缸的小腔進油時,動架前進。
設定的速度(nllT口s)比例閥流量與模擬量輸出板的輸出信號的關系如下:Q二VoxQ耐10oQ比例閥的最大流量,為12U3焊接電流的自動控制鋼軌焊機具有很高靈敏度的液壓伺服系統。連續閃光焊時,通過液壓伺服系統不斷地調整焊接鋼軌的端面間隙,使焊接鋼軌端面間的電阻保持在一定的范圍內,從而保證焊接電流在一定的范圍內。
連續閃光焊焊接過程中的電流密度一般控制在每平方毫米1一3安培。鋼軌焊機通過電流互感器電流變送器模擬量輸人板。CPU板來實現電流的測量。預閃、高電壓閃光和低電壓閃光這三個階段涉及到電流的控制。鋼軌的端面間隙通過調整動架的前進速度來實現。
在實測電流值I小于設定的電流值I,時,執行設定的動架前進速度。

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