塑料压力管道热熔对接自动焊机的控制系统

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1、第$!卷第!期焊接学报CDE,$!9D,!$""$年)月*8-9:-&*2;9:;<*=>&=29-?>@329A29:*2*B*2;9FGHI$""$!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!塑料压力管道热熔对接自动焊机的控制系统阳代军，霍立兴，张玉凤，齐芳娟（天津大学材料科学与工程学院，天津!"""#$）摘要：塑料压力管道热熔对接焊的工艺参数随管道尺寸和环境条件的不同而不同，同时还受人为因素的影响。因此利用液压系统来完成焊接的四个阶段及提

2、供各阶段所需的不同压力；利用%"&’()单片机控制焊接温度、时间及液压缸的动作，以及根据管道参数和环境条件自动选择和校正焊接参数，消除人为因素的影响，提高焊接质量。关键词：塑料压力管道；热熔对接焊机；控制系统中图分类号：*+!$",)#文献标识码：-文章编号："$.!/!)"0（$""$）"!/1’/"1阳代军"序言（’）准备阶段，清洁焊接部位的油污及泥土等脏物，装夹管道，并保证二个互相对接焊管道的同轴度和塑料压力管道焊接技术的优劣，直接关系到管网各自的圆柱度不超过公差范围，然后切削和修整管道系统的运行效果和使用寿命。塑料压

3、力管道的焊接向的端面，保证端面的平直以及与轴线的垂直度。自动化、智能化和信息化方向发展。能自动适应环境（$）加热阶段，将互相对接焊的二个管道在较高压的变化以及自动调整在新材料上焊接的焊接参数；具力作用下与加热板接触，以保证管道的二个表面与加有记忆功能，自动记录所采用的焊接参数；采用磁卡作热板充分接触，并保持压力!’不变，如图’4所示。当为数据载体；对塑料焊机采用23卡进行授权管理。随熔化的塑料开始向两侧流动时，降低压力至!$，便于着网络技术的发展，将对焊机利用网络进行辅助管理、熔化的塑料流动，如图’5所示。远程故障诊断及远程

4、参数设置。充分利用网络的快（!）切换阶段，当有足够的熔化层厚度时，管道与捷、方便，使塑料焊接技术向前发展［’］。加热板分开，将加热板快速移出，如图’6所示。热熔对接焊是采用热熔对焊机来加热管道端面，（1）压焊和冷却阶段，在压力!!的作用下，将二个使其熔化，迅速将其贴合，并保持一定的压力，经冷却管道连在一起，保持压力一定的时间，如图’7所示。达到熔接的目的。各尺寸的塑料压力管道均可采取热在焊接过程中，多余的熔融塑料被挤出，形成了焊熔对接方式焊接，该方法经济可靠，其焊接接头在受拉接接头，且焊接接头的大小和几何形状影响焊接质量。和

5、受压时都比管道本身具有更高的强度。如图’所研究表明，接头性能的好坏主要由焊接过程中的温度、示，热熔对接焊的过程较为复杂，大体上可以分为四个压力及加热时间决定。阶段［$，!］：’液压控制系统的设计液压系统用来完成焊接过程中所需的各种动作和各阶段所需的不同压力。液压系统原理图如图$所示。该系统采用溢流阀调节系统的压力。液压缸采用双出杆形式，固定活塞杆，在油压的作用下缸筒在活塞图!热熔对接焊的主要工艺过程杆上来回运动。同时两个液压缸通过机械连接方式将!"#$!%&"’()*+,--*./011.0-"*’2,34"’#其固定在一起

6、，以保证同步。该系统压力稳定，可调节，且噪音低。［1］收稿日期：$""$/"’/"1基金项目：国家自然科学基金资助项目（.""#.")’）2!焊接学报第!/卷图$温度采集系统!"#$$%03+()./+()4(-*+1-(3*)42"5#出电流和绝对温度成正比。)*+’$极易与热电偶配图!液压系统原理图合，实施高精度的温度测量。在$0时输出电流为!"#$!%&’()*+"&,"*#-*)./’0,-*12"&303+()!3/"!!)，因此流过)*+’$的电流：!45!3/"!!)6"$07&!)80，（&）!单片机控制系统

7、的设计式中，"$为室温。电阻#上的输出电压：$94:5!4#。（!）!""系统的基本组成!"#调功方式整个系统由一#$%&’(单片机控制，主要包括：温采用双向可控硅调功，双向可控硅调功控温具有度控制系统、焊接过程控制系统及工艺参数设置系统。不冲击电网、对用电设备不产生干扰等特点，是一种应该系统采用热电偶检测加热板的温度。同时利用集成用广泛的控温方式。双向可控硅串在+$;<交流电源和温度传感器)*+’$检测环境温度，一方面作为热电偶加热装置中，只要在给定周期内改变可控硅开关的接的补偿温度，另一方面用于修正焊接过程参数的比较通时

8、间，就能达到改变加热功率的目的，从而实现温度温度。并根据,-*算法对加热元件进行控制。对液压调节。采用固定周期控制方式，设定控制周期"5缸的控制是通过控制换向阀的两个电磁铁（如图!中&$=，即+$$个电网周波，&$$$个过零脉冲。若令%>为&*.和!*.）的通断，从而达到控制液压系统的油路