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摩擦焊機是近幾年興起的焊接方式，具有焊接固態焊接、廣泛的工藝適應性、焊接過程可靠性高、焊件尺寸精度較高、高效、低耗等優點，現在廣泛使用于液壓管件加工企業。

設備（或系統）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運動及塑性流動性所產生的摩擦熱使接觸面近區到達塑性轉態，并產生適當的宏觀塑性變形狀態，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工件對焊的方法。他所需要控制的參數主要有：轉速、焊接時間、頂鍛壓力、摩擦時間、摩擦定位精度。其中定位精度是主要考驗摩擦焊機關鍵參數，關系到焊接質量和焊接強度。

摩擦焊機組成部分：其由主機（機床）、液壓系統、控制系統組成。其主機系統主要是通過旋轉夾具和移動夾具向焊接件提供所需的轉速、轉矩及摩擦壓力是焊機系統的執行機構；液壓系統主要作用是提供焊機各動作機構液壓動力源以及保證主軸旋轉及滑臺運動部件的充分潤滑。控制系統主要是控制焊接過程所需的動作順序及液壓機構元件的執行。

圖1 摩擦焊外觀圖

英威騰GD350變頻器主要應用在主軸上，該摩擦焊機對變頻器控制要求：

1、每次自動焊接完成后，主軸定位在同一位置保證焊接精度。

2、變頻器需超頻運行，大運行達到70HZ.

3、變頻器過載能力強，加減速時間為0.4S,定位加減速時間為0.4S.瞬間過載1.7倍。

調試

1、設備選型：

摩擦焊機變頻器電機采用的是英威騰變頻器電機，編碼器采用的增量型2500線相關參數如下：



 

我司變頻器型號及參數：

2、控制框圖及接線圖：

控制順序：

1、PLC給出啟動信號；伺服電機帶動旋轉夾具高速旋轉。

2、旋轉夾具高速旋轉時，液壓系統推進滑臺向前運動，逐步開始焊接，同時滑臺推進壓力逐步加大。

3、焊接完成時，PLC給出主軸回零型號，旋轉夾具快速精確定位到零點的同時，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后保壓一段時間，滑臺自動返回，開始下一次焊接，以此往復。

摩擦焊機主軸變頻器控制器接線圖如下：

圖2 主軸伺服接線圖

3、調試說明

變頻器在焊接開始是采用速度控制，定位時是采用脈沖位置控制，為保證定位準確，位置環和速度環相關參數必須調至合適的值。

1、按照電氣原理圖檢查接線無誤。

2、輸入電機參數進行自學習。

3、先空載進行測試，看速度響應和定位精度效果適當調節速度環和位置環增益及加減速時間。

4、空載測試好之后，進行帶載測試，根據實際效果進行參數微調。

5、變頻器調試主要參數：

4、現場圖片

 圖3：英威騰變頻器

四、英威騰GD350系列變頻器產品應用優勢簡介

GD350變頻器是一款高性能矢量工程伺服驅動器，具有豐富的I/O接口，具有調速范圍廣、響應速度快、控制精度高等特點，特別是具有較強的過載能力（150%過載每5分鐘允許1分鐘），和控制精度高特點（閉環矢量控制下誤差為0.1%zui高速度）保證了摩擦焊機24小時*運轉！

五、結束語

英威騰GD350變頻器在摩擦焊機上的的成功應用，提供了更高性價比的國產化變頻器驅動解決方案，開創了國產化變頻器解決方案的先河，且英威騰GD350系列變頻器，操作簡單、維護方便，故障率低。同時也說明GD350在精確定位場合應用非常適合。

參考資料

《GD350系列產品說明書》 深圳市英威騰股份有限公司