[发明专利]收口焊接机之收口力控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及收口焊接机床的压力控制方式，具体地说是一种收口焊接机之收口力控制装置，利用数控技术对比例阀的控制，解决传统纯液压控制装置，属于电-液控制领域。

背景技术

当传统型材或不锈钢管无法制作高强度、高规格路灯杆或电力杆时，代替型材的是各种厚度的普通钢板。普通钢板经过折弯后形成带开口的锥状多边形或带开口的锥管，对此钢管的合缝成形称之为收口焊接。

收口焊接机械关键技术之一是对收口力的控制。通常采用液压控制方式，由于一般的路灯杆呈锥状，小头直径φ60～70mm，大头直径达到φ350～400mm，长度12m～14m，由于弯曲度的不同，合缝时所需要挤压力也有很大的差异，只有选择合适的压力，才能使钢管合缝时，双边既能对称，又不至于因过压而导致钢管的扭曲变形。所以一般都采用压力的分级控制：

把收口机送料全行程分成若干个压力控制区，每个控制区一般为1.5m～2m，通过电磁阀去控制调压阀。在收口时，根据开口直径的大小，把钢管放置于事先设置好对应压力的位置，通过位置信号去控制每个区的电磁阀开关，以获取相应的收口压力。

现有技术存在的缺点如下：

1、虽然预置好对应的压力，但该压力在2m长度的范围内是恒定的，每2m变化一次。所以在整个控制过程中，压力呈跳跃式变化，钢管仍然存在挤压过度的风险。

2、整个控制过程中，由于材质的不匀称，折弯的误差等因素引起的变化时，压力难于调整。

3、液压系统非常繁琐，器件多，故障率高。

4、焊接时，必须把钢管放置于相对应压力控制的位置，致使整个行程会出现空运行，生产效率低。

5、对操作者而言，要经常根据不同的锥度，不同的形状，不同的直径去调整管子的预置压力。特别是对小批量，多规格的钢管进行加工，更是需要化费很多的时间进行预置压力的调整。同时也需要操作者有丰富的实践经验，以对焊接过程中出现的状况进行处理。

综上所述，虽然传统收口焊接机械解决了钢管的合缝问题，但是要获得一个理想的灯管，却非常困难。不仅需要耗费大量的时间进行压力调整，同时也要求操作者经验丰富，但对于由前道工序产生的问题，如材质的均匀度，折弯的圆整度等因素的影响却无能为力。

发明内容

本发明的目的是设计一种收口焊接机之收口力控制装置，利用数控技术，提供能实时控制的随动式比例压力控制方式。

按照本发明提供的技术方案，在数控系统主板U4的输入端连接编码器U2，在数控系统主板U4的输出端连接比例压力阀U5，在数控系统主板U4的输入端同时还连接操作面板U3，所述数控系统主板U4包括输入/输出模块和数字量/模拟量转换模块。

所述操作面板包括：用于降低收口压力的减压按钮SB1，用于增加收口压力的增压按钮SB2，用于测试收口压力检测按钮SB3，用于使机器在正常压力下工作的运行按钮SB4，用于确认检测压力的确认按钮SB5，用于解除锁定运行压力的解锁按钮SB6，用于锁定运行压的力锁定按钮SB7。在数控系统主板U4上连接显示器U1。

操作时的操作过程如下：

a、通过操作面板U3输入被加工钢管的长度；

b、把钢管小口置于收口处，按检测按钮SB3进行管口合缝压力测试；

c、按增压按扭SB2，使管口合缝；

d、按确认按钮SB5，使初始压力存贮到电脑中，同时能够设置压力衰减比例；

e、按运行按钮SB4，使机器处于工作状态，此时比例压力阀U5开启在本工件加工过程中的最大压力开口处；

f、机器开始运行；此时，数控系统根据编码器U2检测的工作长度，自动进行压力控制；

g、在运行时，如果观察到压力有偏差，能够通过按增压按钮SB2或减压按钮SB1进行调整，并能够根据情况按锁定按钮SB7加以锁定；

h、加工结束后，能够按照原来的工序进行第二次加工，也能够重复以上步骤进行新的设置。

本发明的原理：以传感器采样钢管的位置，以工控机采集小口径最大压力，根据管子长度自动计算焊接过程中的压力释放比例，并实现对比例压力阀的控制。

本发明的特点：对应于钢管在整个焊接过程中压力的变化，以传感器-工控机-比例阀的回路控制，并以工控机的自动编程和自动计算能力，方便地对整个焊接过程实行控制。