實(shí)例-英威騰Goodrive350變頻器在摩擦焊機(jī)上的應(yīng)用

摩擦焊機(jī)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(guò)程可靠性高、焊件尺寸精度較高、高效、低耗等優(yōu)點(diǎn)，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(duì)運(yùn)動(dòng)及塑性流動(dòng)性所產(chǎn)生的摩擦熱使接觸面近區(qū)到達(dá)塑性轉(zhuǎn)態(tài)，并產(chǎn)生適當(dāng)?shù)暮暧^(guān)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(duì)焊的方法。他所需要控制的參數(shù)主要有：轉(zhuǎn)速、焊接時(shí)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(yàn)?zāi)Σ梁笝C(jī)關(guān)鍵參數(shù)，關(guān)系到焊接質(zhì)量和焊接強(qiáng)度。

摩擦焊機(jī)組成部分：其由主機(jī)（機(jī)床）、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。其主機(jī)系統(tǒng)主要是通過(guò)旋轉(zhuǎn)夾具和移動(dòng)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(jī)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)；液壓系統(tǒng)主要作用是提供焊機(jī)各動(dòng)作機(jī)構(gòu)液壓動(dòng)力源以及保證主軸旋轉(zhuǎn)及滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)部件的充分潤(rùn)滑?？刂葡到y(tǒng)主要是控制焊接過(guò)程所需的動(dòng)作順序及液壓機(jī)構(gòu)元件的執(zhí)行。

圖1 摩擦焊外觀(guān)圖

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

1、每次自動(dòng)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(yùn)行，大運(yùn)行達(dá)到70HZ.

3、變頻器過(guò)載能力強(qiáng)，加減速時(shí)間為0.4S,定位加減速時(shí)間為0.4S.瞬間過(guò)載1.7倍。

調(diào)試

1、設(shè)備選型：

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



 

我司變頻器型號(hào)及參數(shù)：

2、控制框圖及接線(xiàn)圖：

控制順序：

1、PLC給出啟動(dòng)信號(hào)；伺服電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)夾具高速旋轉(zhuǎn)。

2、旋轉(zhuǎn)夾具高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，液壓系統(tǒng)推進(jìn)滑臺(tái)向前運(yùn)動(dòng)，逐步開(kāi)始焊接，同時(shí)滑臺(tái)推進(jìn)壓力逐步加大。

3、焊接完成時(shí)，PLC給出主軸回零型號(hào)，旋轉(zhuǎn)夾具快速精確定位到零點(diǎn)的同時(shí)，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(hào)后保壓一段時(shí)間，滑臺(tái)自動(dòng)返回，開(kāi)始下一次焊接，以此往復(fù)。

摩擦焊機(jī)主軸變頻器控制器接線(xiàn)圖如下：

圖2 主軸伺服接線(xiàn)圖

3、調(diào)試說(shuō)明

變頻器在焊接開(kāi)始是采用速度控制，定位時(shí)是采用脈沖位置控制，為保證定位準(zhǔn)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(xiàn)無(wú)誤。

2、輸入電機(jī)參數(shù)進(jìn)行自學(xué)習(xí)。

3、先空載進(jìn)行測(cè)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(shí)間。

4、空載測(cè)試好之后，進(jìn)行帶載測(cè)試，根據(jù)實(shí)際效果進(jìn)行參數(shù)微調(diào)。

5、變頻器調(diào)試主要參數(shù)：

4、現(xiàn)場(chǎng)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(shì)簡(jiǎn)介

GD350變頻器是一款高性能矢量工程伺服驅(qū)動(dòng)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(diǎn)，特別是具有較強(qiáng)的過(guò)載能力（150%過(guò)載每5分鐘允許1分鐘），和控制精度高特點(diǎn)（閉環(huán)矢量控制下誤差為0.1%zui高速度）保證了摩擦焊機(jī)24小時(shí)*運(yùn)轉(zhuǎn)！

五、結(jié)束語(yǔ)

英威騰GD350變頻器在摩擦焊機(jī)上的的成功應(yīng)用，提供了更高性?xún)r(jià)比的國(guó)產(chǎn)化變頻器驅(qū)動(dòng)解決方案，開(kāi)創(chuàng)了國(guó)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(jiǎn)單、維護(hù)方便，故障率低。同時(shí)也說(shuō)明GD350在精確定位場(chǎng)合應(yīng)用非常適合。

參考資料

《GD350系列產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)》 深圳市英威騰股份有限公司