【技术实现步骤摘要】
一种基于伺服电机驱动的电阻点焊机加压控制方法
：
[0001]本专利技术涉及电阻焊焊接
，具体涉及一种基于伺服电机驱动的电阻点焊机加压控制方法。
技术介绍
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[0002]电阻焊是指利用电流通过工件及接触面产生的电阻热作为热输入将工件局部加热，同时需要通过焊钳对工件进行加压的焊接方法。
[0003]在电阻点焊焊接过程，需要通过焊钳对焊接工件进行加压；而现有的电阻焊中一般多数采用活塞式气缸利用气缸内的气压大小控制焊接压力大小，或采用伺服压力机利用电机扭矩控制压力的输出，再通过传动机构间接传递到焊钳电极进行加压。在实际使用中，由于运动过程中的阻力变化及传动部件之间的磨损使得传递到焊接电极的压力不稳定，导致压力控制精度很差，特别是在低压力的情况下，其传动阻力相对于驱动力比例很大，使得其控制精度更差。同时，现有技术中也有采用压力传感器进行焊接压力检测并根据检测结果进行控制焊接压力，但是该方式其安装复杂，控制复杂，稳定性不佳。
[0004]在电阻焊
中，控制焊接压力精度的高低是影响接头质量的重要因素，在焊接过程中由于压力控制精度差，易造成在焊接过程中产生飞溅、压痕直径过大过小、熔核成型不美观等现象，直接影响焊接工艺过程不够完美，无法保证能稳定的焊接好的品质。且夹钳在长时间使用后会出现夹臂变形，且变形不易恢复，使得焊接精度越来越低，从而导致产品质量不稳定，焊接重复性不高。
技术实现思路
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[0005]本专利技术的目的是解决上述不足，提供一种基于伺服电机驱动的电阻点焊机加压控制方法。>[0006]本专利技术一方面提供了一种基于伺服电机驱动的电阻点焊机加压控制方法，其特征在于：
[0007]采用伺服电机驱动点焊机的焊动臂向焊静臂移动将焊动臂与焊静臂之间的待焊接工件夹紧焊接，通过伺服电机驱动焊动臂的位移使得焊静臂产生相应的形变量进而精确控制工件的焊接压力。
[0008]在焊接中，焊动臂上固定连接有动电极，焊静臂上固定连接有静电极，焊动臂移动使得动电极与静电极夹紧工件后，焊动臂继续向焊静臂方向移动夹紧的位移变化量会使得焊静臂产生形变量，且焊动臂夹紧后的位移量与焊静臂的形变量具有对应关系，即焊动臂夹紧后产生一定位移，焊静臂会对应产生一定的形变，而焊静臂的形变量(即对应应变)与焊接压力(即对应应力)之间存在应力与应变的对应关系，也就是，驱使焊动臂的位移使得焊静臂产生相应的形变量与设计焊接压力存在着对应关系，通过伺服电机在位置模式下驱使焊动臂的位移使得焊静臂产生的形变量进而精确控制工件的焊接压力，从而使得控制方便准确。
[0009]进一步的，由于焊静臂的形变量与设计的焊接压力存在着对应关系，其焊静臂的形变量按如下公式确定：
[0010]ΔS＝S
‑
L+D
ꢀꢀꢀ
(公式一)
[0011]公式一中：S为设计焊接压力下的焊动臂的位移量，L为起始位置时焊动臂上的动电极与焊静臂上的静电极端部之间的间距，D为待焊接工件的焊接总厚度，ΔS为焊静臂弹性形变带来的焊静臂形变量。其中，焊动臂驱动的位移量S的值通过实验对标准焊接工件在设计焊接压力情况下测得的焊动臂移动的位移量。
[0012]进一步的，在焊接过程中，通过驱动焊动臂移动控制焊静臂的形变量进而调整焊接压力，使焊接压力在焊接过程中能够调整控制。
[0013]进一步的，在焊接前，定期对焊动臂上的动电极与焊静臂上的静电极之间的参考位置进行标定校正。
[0014]进一步的，所述标定校正是将焊动臂上的动电极向焊静臂上的静电极移动在触碰接触的位置标定为计算动电极与静电极端部之间间距为零的相对参考点，并根据标定的相对参考点位置对焊静臂的位置进行修正。其中动电极与静电极触碰接触可以通过电极之间短路来判断。通过焊接前定期进行标定校正的方法，避免焊动臂或焊静臂在长时间使用产生的变形对焊接精度造成影响，有利于在焊接过程中压力控制精度更加精确。
[0015]另一方案中，所述标定校正是将待焊接工件置于动电极与静电极之间，驱动动电极向静电极移动，使得动电极通过工件与静电极短路时作为参考点，测定此时的位置为与工件开始施加焊接压力的参考位置。
[0016]进一步的，在焊接过程中，焊动臂的位移位置调整稳定后，实时采集伺服电机的电流值，通过伺服电机的电流值与焊接压力对应关系直接准确地反映当前的压力值。
[0017]在控制焊接压力过程中，焊动臂位移达到焊接位置稳定后，通过实时采集伺服电机的电流值变化能够准确地反映当前的焊接压力变化，能够直接反应压力实时变化状态，为改进焊接工艺提供支撑数据。在实际焊接中，当进入焊接阶段后，焊接过程中的焊接压力变化会使得伺服电机的电流发生变化，通过观察伺服电机电流值的变化，可以实时监测熔核的成型变化。
[0018]本专利技术另提供一种基于伺服电机驱动的电阻点焊机焊接方法，采用上述一种基于伺服电机驱动的电阻点焊机加压控制方法，其焊接方法包括：
[0019]将工件放置在焊动臂上的动电极和焊静臂上的静电极之间，通过伺服电机驱动焊动臂的位移使得动电极与静电极对工件夹紧焊接，在焊接过程中通过伺服电机驱动焊动臂的位移使得焊静臂产生相应的形变量进而精确控制工件的焊接压力，所述焊静臂的形变量与设计的焊接压力存在着对应关系；
[0020]其中，焊静臂的形变量按如下公式确定：
[0021]ΔS＝S
‑
L+D
ꢀꢀꢀ
(公式一)
[0022]公式一中：S为设计焊接压力下的焊动臂的位移量，L为起始位置时焊动臂上的动电极与焊静臂上的静电极端部之间的间距，D为待焊接工件的焊接总厚度，ΔS为焊静臂弹性形变带来的焊静臂形变量；其中，焊动臂驱动的位移量S的值通过实验对标准焊接工件在设定焊接压力情况下测得的焊动臂移动的位移量。
[0023]通电焊接一定时间后，控制伺服电机驱动焊动臂回程至起始位置，完成一次焊接
循环。上述焊接方法中，在焊接过程中，通过驱动焊动臂移动控制焊静臂的形变量进而调整焊接压力，使焊接压力在焊接过程中能够调整控制。
[0024]本专利技术公开了一种基于伺服电机驱动的电阻点焊机加压控制方法，具有如下的有益效果：
[0025]1、通过伺服电机在位置模式下驱使焊动臂的位移使得焊静臂产生的形变量，且焊静臂的形变量与设计焊接压力存在着对应关系进而控制工件的焊接压力。利用焊静臂具备完美结构弹性体以及焊接前的电极位置高精度标定校正的特点，在焊接过程中控制焊静臂形变量达到精确控制焊接压力，完全消除了现有技术中压力输出受传动机构各种阻力对压力精确控制的影响，尤其是在低压力焊接情况下，避免了力矩控制模式低压力焊接时阻力占焊接压力相对比值较大从而导致压力控制精度差的问题，本专利技术压力控制具有高精度、宽范围，使得焊接压力更加稳定，提高了质量稳定性。
[0026]2、利用伺服电机在位置模式下的高精度、快响应的特点，当焊动臂的位移调整稳定后，实时采集伺服电机的电流值，稳定后电流值与焊接压力存在一一对应关系，通过观察伺服电机电流本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于伺服电机驱动的电阻点焊机加压控制方法，其特征在于：采用伺服电机驱动点焊机的焊动臂向焊静臂移动将焊动臂与焊静臂之间的待焊接工件夹紧焊接，通过伺服电机驱动焊动臂的位移使得焊静臂产生相应的形变量进而精确控制工件的焊接压力。2.根据权利要求1所述的一种基于伺服电机驱动的电阻点焊机加压控制方法，其特征在于：所述焊静臂的形变量与设计的焊接压力存在着对应关系，其焊静臂的形变量按如下公式确定：ΔS＝S
‑
L+D公式一中：S为设计焊接压力下的焊动臂的位移量，L为起始位置时焊动臂上的动电极与焊静臂上的静电极端部之间的间距，D为待焊接工件的焊接总厚度，ΔS为焊静臂弹性形变带来的焊静臂形变量。3.根据权利要求1所述的一种基于伺服电机驱动的电阻点焊机加压控制方法，其特征在于：在焊接过程中，通过驱动焊动臂移动控制焊静臂的形变量进而调整焊接压力，使焊接压力在焊接过程中能够调整控制。4.根据权利要求1所述的一种基于伺服电机驱动的电阻点焊机加压控制方法，其特征在于：在焊接前，定期对焊动臂上的动电极与焊静臂上的静电极之间的参考位置进行标定校正。5.根据权利要求4所述的一种基于伺服电机驱动的电阻点焊机加压控制方法，其特征在于：所述标定校正是将焊动臂上的动电极向焊静臂上的静电极移动在触碰接触的位置标定为计算动电极与静电极端部之间间距为零的相对参考点，并根据标定的相对参考点位置对焊静臂的位置进行修正。6.根据权利要求4所述的一种基于伺服电机驱动的电阻点焊机加压控制方法，其特征在于：所述标定校正是将待焊接工件置于动电极与...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁忠杰，
申请(专利权)人：合肥三宇电器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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