一种基于电阻焊电源监控焊钳压力的系统技术方案

本实用新型专利技术涉及电阻焊机技术领域，尤其涉及一种基于电阻焊电源监控焊钳压力的系统，其包括电阻焊电源、主站PLC、铝点焊焊钳及数据缓存交互设备，主站PLC的第一发送缓存设备与第二接收缓存设备连接，第一接收缓存设备与第二发送缓存设备连接，铝点焊焊钳上安装有伺服电机，伺服电机包括伺服电机本体及伺服驱动器、压力传感器及编码器，伺服驱动器与压力传感器及编码器连接且伺服驱动器设有从站接口，电阻焊电源设有从站接口，主站PLC设有第一接口及第二接口，第一接口及第二接口通过双绞网线分别与两个从站接口连接。本实用新型专利技术提供的系统能够实现电阻焊电源对铝点焊焊钳压力和位置的监控，实现对焊接过程的精确控制。

A system for monitoring the pressure of welding tongs based on resistance welding power supply

【技术实现步骤摘要】
一种基于电阻焊电源监控焊钳压力的系统
本技术涉及电阻焊机
，尤其涉及一种基于电阻焊电源监控焊钳压力的系统。
技术介绍
逆变中频直流电阻焊机是将被焊接的两种不同材质或同种材质的工件压紧于上下两个电极之间，并通以焊接电流，焊接电流流经工作接触面及邻近区域产生的电阻热，将其加工到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。随着节能减排要求不断增高，汽车轻量化得到了越来越多的重视，铝合金相比传统的低碳钢可以大幅度降低车身重量，满足更高的节能减排要求，因此铝合金已经陆续被应用于多种型号汽车中。电阻点焊是汽车白车身焊接中最重要的一种焊接方式，铝合金由于材料本身特性，采用电阻点焊往往需要大电流，短时间，高压力，使得铝合金电阻点焊难度很大，除了传统的电流、电压采集控制方式还需要实时监控焊接压力，根据焊接压力变化对焊接过程进行更加精细的控制。焊接过程是一个毫秒时间内变化很快的过程，对压力数据采集的监控速率要求很高。因此，压力监控的效果成为了限制铝合金电阻点焊的一个难点技术。传统的通过IO形式对伺服电机控制往往由于压力反馈延迟，模拟量采集不精确等无法满足使用要求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供将PLC主站作为两种从站设备的数据缓存交互设备，从而实现电阻焊电源对铝点焊焊钳压力和位置的监控的一种基于电阻焊电源监控焊钳压力的系统。本技术是通过以下技术方案予以实现：一种基于电阻焊电源监控焊钳压力的系统，其包括电阻焊电源、主站PLC、铝点焊焊钳及数据缓存交互设备，所述主站PLC设有第一接口及第二接口，所述数据缓存交互设备包括第一发送缓存设备、第一接收缓存设备、第二发送缓存设备及第二接收缓存设备，第一发送缓存设备、第一接收缓存设备设于第一接口内，第二发送缓存设备及第二接收缓存设备设于第二接口内，第一发送缓存设备与第二接收缓存设备连接，第一接收缓存设备与第二发送缓存设备连接，所述铝点焊焊钳上安装有伺服电机，伺服电机包括伺服电机本体及安装在伺服电机本体内的伺服驱动器、压力传感器及编码器，伺服驱动器与压力传感器及编码器连接且伺服驱动器设有伺服驱动器从站接口，电阻焊电源设有电阻焊电源从站接口，所述第一接口及第二接口通过双绞网线分别与电阻焊电源从站接口及伺服驱动器从站接口连接。技术的有益效果一种基于电阻焊电源监控焊钳压力的系统，将PLC主站作为两种从站设备的数据缓存交互设备，实现电阻焊电源及铝点焊焊钳之间的数据缓存与交互，从而使电阻焊电源得到铝点焊焊钳的实时压力等信息，并根据这些信息实现电阻焊电源对铝点焊焊钳压力和位置的监控，实现对焊接过程的精确控制。附图说明图1是本技术系统示意图；图2是主站PLC示意图；具体实施方式一种基于电阻焊电源监控焊钳压力的系统，其包括电阻焊电源、主站PLC、铝点焊焊钳及数据缓存交互设备，所述主站PLC设有第一接口及第二接口，所述数据缓存交互设备包括第一发送缓存设备、第一接收缓存设备、第二发送缓存设备及第二接收缓存设备，第一发送缓存设备、第一接收缓存设备设于第一接口内，第二发送缓存设备及第二接收缓存设备设于第二接口内，第一发送缓存设备与第二接收缓存设备连接，第一接收缓存设备与第二发送缓存设备连接，所述铝点焊焊钳上安装有伺服电机，伺服电机包括伺服电机本体及安装在伺服电机本体内的伺服驱动器、压力传感器及编码器，伺服驱动器与压力传感器及编码器连接且伺服驱动器设有伺服驱动器从站接口，电阻焊电源设有电阻焊电源从站接口，所述第一接口及第二接口通过双绞网线分别与电阻焊电源从站接口及伺服驱动器从站接口连接。这里的主站PLC为PROFINETIRT，德国西门子公司开发的一种实时以太网技术。焊接过程是一个多参数耦合的热加工过程，在工件加热初始阶段，由于工件受热胀冷缩影响，会挤压电极，使得焊钳压力变大，两个压紧的电极会分开一定距离，电阻焊电源根据压力和位置的变化采用PID控制策略，对输出的焊接电流进行精确控制，此时需要加大电流来改变焊接压力；在焊接过程中后段，表面金属局部融化后形成液态或变软，受到电极压力的作用会向外扩张，此时焊钳的压力会变小，两个电极的位置会靠近，电阻焊电源根据压力和位置变化，对输出的焊接电流进行精确控制，此时需要减小电流来改变焊接压力。在PLC工作时，首先主站从电阻焊电源读取焊接状态、设定扭矩、设定压力等信息，并将这些存储在第一接收缓存设备中，并通过PLC将第一接收缓存设备中的数据映射到第二发送缓存设备中，通过第二发送缓存设备将这些信息转发给铝点焊焊钳的伺服驱动器，伺服驱动器根据收到的命令通过编码器控制伺服电机的转速，通过改变输出焊接电流的大小，进而改变输出压力，从而完成对铝点焊焊钳压力及位置的精确控制；同时主站通过铝点焊焊钳内的压力传感器及编码器读取铝点焊焊钳当前的实时压力和位置信息等数据，并将这些数据存储在第二接收缓存设备中，通过PLC再将第二接收缓存设备的数据映射到第一发送缓存设备，通过第一发送缓存设备再将这些数据转发给电阻焊电源，电阻焊电源根据收到的数据就可以得到铝点焊焊钳的实时压力等信息，并根据这些信息通过编码器控制伺服电机的转速，通过改变输出焊接电流的大小，进而改变输出压力，从而完成对铝点焊焊钳压力及位置的精确控制。综上所述，本技术所保护的一种基于电阻焊电源监控焊钳压力的系统，能够实现电阻焊电源对铝点焊焊钳压力和位置的监控，实现对焊接过程的精确控制。以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电阻焊电源监控焊钳压力的系统，其特征在于，其包括电阻焊电源、主站PLC、铝点焊焊钳及数据缓存交互设备，所述主站PLC设有第一接口及第二接口，所述数据缓存交互设备包括第一发送缓存设备、第一接收缓存设备、第二发送缓存设备及第二接收缓存设备，第一发送缓存设备、第一接收缓存设备设于第一接口内，第二发送缓存设备及第二接收缓存设备设于第二接口内，第一发送缓存设备与第二接收缓存设备连接，第一接收缓存设备与第二发送缓存设备连接，所述铝点焊焊钳上安装有伺服电机，伺服电机包括伺服电机本体及安装在伺服电机本体内的伺服驱动器、压力传感器及编码器，伺服驱动器与压力传感器及编码器连接且伺服驱动器设有伺服驱动器从站接口，电阻焊电源设有电阻焊电源从站接口，所述第一接口及第二接口通过双绞网线分别与电阻焊电源从站接口及伺服驱动器从站接口连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于电阻焊电源监控焊钳压力的系统，其特征在于，其包括电阻焊电源、主站PLC、铝点焊焊钳及数据缓存交互设备，所述主站PLC设有第一接口及第二接口，所述数据缓存交互设备包括第一发送缓存设备、第一接收缓存设备、第二发送缓存设备及第二接收缓存设备，第一发送缓存设备、第一接收缓存设备设于第一接口内，第二发送缓存设备及第二接收缓存设备设于第二接口内，第一发送缓存设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：路向琨，刘翥寰，高忠林，翟宝亮，于洋展，
申请(专利权)人：天津七所高科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12