攪拌摩擦焊焊接力監(jiān)控方法研究與平臺(tái)開發(fā).pdf

1、隨著科學(xué)科技的持續(xù)發(fā)展，對(duì)攪拌摩擦焊焊接質(zhì)量的要求越來(lái)越高，攪拌摩擦焊焊接過(guò)程中的焊接力與焊接質(zhì)量有著密切的關(guān)系，在以往的加工過(guò)程中由于沒(méi)有一套完整的實(shí)時(shí)測(cè)量焊接力的裝置，因?yàn)闊o(wú)法得知焊接過(guò)程中焊接力的變化，從而無(wú)法實(shí)時(shí)的改善焊接質(zhì)量，因此能夠精確實(shí)時(shí)地測(cè)量出焊接力大小及變化規(guī)律，并能通過(guò)相應(yīng)的控制方法進(jìn)行控制，可以減少人力物力、降低制造成本、優(yōu)化焊接工藝參數(shù)、提高焊接質(zhì)量和改進(jìn)焊接設(shè)備具有重要意義。
　　本文在課題組原有研究的基

2、礎(chǔ)之上，對(duì)焊接力的監(jiān)測(cè)方法及平臺(tái)開發(fā)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，研制了一套焊接力監(jiān)測(cè)平臺(tái)，監(jiān)測(cè)平臺(tái)包括焊接力監(jiān)測(cè)傳感器及焊接力監(jiān)測(cè)人機(jī)交互系統(tǒng)兩大模塊，其主要研究?jī)?nèi)容如下。
　　1.基于壓電原理、無(wú)線供電技術(shù)、無(wú)線信號(hào)傳輸技術(shù)研發(fā)了一套裝于主軸前端的新型焊接力監(jiān)測(cè)傳感器，其中包括通過(guò)有限元分析法及正交分析法對(duì)傳感器力感應(yīng)模塊進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析，由于傳感器在測(cè)量時(shí)處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此無(wú)法通過(guò)導(dǎo)線進(jìn)行供電及信號(hào)傳輸，因此采用電感耦合式無(wú)線供電及

3、基于nrf24le1模塊的信號(hào)傳輸?shù)姆椒▉?lái)解決這個(gè)問(wèn)題，并進(jìn)行了詳細(xì)的研究及設(shè)計(jì)。
　　2.在分析了不同人機(jī)交互系統(tǒng)的方案后，以西門子PLC、MCGS觸摸屏等為主要硬件，研制了焊接力監(jiān)測(cè)人機(jī)交互系統(tǒng)，通過(guò)各個(gè)模塊的軟件開發(fā)及調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了焊接力監(jiān)測(cè)傳感器發(fā)送數(shù)字信號(hào)的穩(wěn)定接收，并對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行處理。通過(guò)觸摸屏進(jìn)行參數(shù)設(shè)定、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)回放、數(shù)據(jù)保存等人機(jī)交互功能，并能輸出一路模擬量信號(hào)，供后續(xù)機(jī)床焊接力控制使用。
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