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摩擦焊機是近幾年興起的焊接方式，具有焊接固態(tài)焊接、廣泛的工藝適應(yīng)性、焊接過程可靠性高、焊件尺寸精度較高、高效、低耗等優(yōu)點，現(xiàn)在廣泛使用于液壓管件加工企業(yè)。

設(shè)備（或系統(tǒng)）工藝及控制要求

 摩擦焊接工藝：

摩擦焊接是在壓力與扭矩的作用下，利用焊接接觸面下的相對運動及塑性流動性所產(chǎn)生的摩擦熱使接觸面近區(qū)到達塑性轉(zhuǎn)態(tài)，并產(chǎn)生適當(dāng)?shù)暮暧^塑性變形狀態(tài)，然后迅速加壓頂鍛完成焊接的一種焊接方法。

摩擦焊接通常是一種旋轉(zhuǎn)工件對焊的方法。他所需要控制的參數(shù)主要有：轉(zhuǎn)速、焊接時間、頂鍛壓力、摩擦?xí)r間、摩擦定位精度。其中定位精度是主要考驗?zāi)Σ梁笝C關(guān)鍵參數(shù)，關(guān)系到焊接質(zhì)量和焊接強度。

摩擦焊機組成部分：其由主機（機床）、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。其主機系統(tǒng)主要是通過旋轉(zhuǎn)夾具和移動夾具向焊接件提供所需的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及摩擦壓力是焊機系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)；液壓系統(tǒng)主要作用是提供焊機各動作機構(gòu)液壓動力源以及保證主軸旋轉(zhuǎn)及滑臺運動部件的充分潤滑?？刂葡到y(tǒng)主要是控制焊接過程所需的動作順序及液壓機構(gòu)元件的執(zhí)行。

圖1 摩擦焊外觀圖

英威騰GD350變頻器主要應(yīng)用在主軸上，該摩擦焊機對變頻器控制要求：

1、每次自動焊接完成后，主軸定位在同一位置保證焊接精度。

2、變頻器需超頻運行，大運行達到70HZ.

3、變頻器過載能力強，加減速時間為0.4S,定位加減速時間為0.4S.瞬間過載1.7倍。

調(diào)試

1、設(shè)備選型：

摩擦焊機變頻器電機采用的是英威騰變頻器電機，編碼器采用的增量型2500線相關(guān)參數(shù)如下：



 

我司變頻器型號及參數(shù)：

2、控制框圖及接線圖：

控制順序：

1、PLC給出啟動信號；伺服電機帶動旋轉(zhuǎn)夾具高速旋轉(zhuǎn)。

2、旋轉(zhuǎn)夾具高速旋轉(zhuǎn)時，液壓系統(tǒng)推進滑臺向前運動，逐步開始焊接，同時滑臺推進壓力逐步加大。

3、焊接完成時，PLC給出主軸回零型號，旋轉(zhuǎn)夾具快速精確定位到零點的同時，頂鍛壓力加一段高壓保證焊接牢固。

4、變頻器輸出定位完成信號后保壓一段時間，滑臺自動返回，開始下一次焊接，以此往復(fù)。

摩擦焊機主軸變頻器控制器接線圖如下：

圖2 主軸伺服接線圖

3、調(diào)試說明

變頻器在焊接開始是采用速度控制，定位時是采用脈沖位置控制，為保證定位準確，位置環(huán)和速度環(huán)相關(guān)參數(shù)必須調(diào)至合適的值。

1、按照電氣原理圖檢查接線無誤。

2、輸入電機參數(shù)進行自學(xué)習(xí)。

3、先空載進行測試，看速度響應(yīng)和定位精度效果適當(dāng)調(diào)節(jié)速度環(huán)和位置環(huán)增益及加減速時間。

4、空載測試好之后，進行帶載測試，根據(jù)實際效果進行參數(shù)微調(diào)。

5、變頻器調(diào)試主要參數(shù)：

4、現(xiàn)場圖片

 圖3：英威騰變頻器

四、英威騰GD350系列變頻器產(chǎn)品應(yīng)用優(yōu)勢簡介

GD350變頻器是一款高性能矢量工程伺服驅(qū)動器，具有豐富的I/O接口，具有調(diào)速范圍廣、響應(yīng)速度快、控制精度高等特點，特別是具有較強的過載能力（150%過載每5分鐘允許1分鐘），和控制精度高特點（閉環(huán)矢量控制下誤差為0.1%zui高速度）保證了摩擦焊機24小時*運轉(zhuǎn)！

五、結(jié)束語

英威騰GD350變頻器在摩擦焊機上的的成功應(yīng)用，提供了更高性價比的國產(chǎn)化變頻器驅(qū)動解決方案，開創(chuàng)了國產(chǎn)化變頻器解決方案的先河，且英威騰GD350系列變頻器，操作簡單、維護方便，故障率低。同時也說明GD350在精確定位場合應(yīng)用非常適合。

參考資料

《GD350系列產(chǎn)品說明書》 深圳市英威騰股份有限公司