电池制造工艺中焊接技术的研究
http://www.51xue.org.cn 2007/6/13 源自:互联网 【字体：
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电池制造工艺中焊接技术的研究——房恩生摘要 介绍了由微机和监视技术组成的监控装置在自动激活一次锌氧化银电池制造工艺中氟弧焊接技术上的应用，着重阐述该系统中的监控装置、焊接装置及1/O接口控制电路。结果表明，应用该项技术可以满定不同规格不锈钢材料的氛弧焊接，已成功应用于某型一次锌氧化根电池的生产焊接工序中。关键词 锌氧化银电池，氩弧焊接，监控分类号 TM 911． 16 某型自动激活一次锌氧化银电池组是采用不锈钢材料做壳体，每组电池焊接工序多达十几道，因此焊接质量直接影响着电池组的质量。随着科技的发展与进步，特别是环保意识的增强，人们希望远离焊接现场，实现人机分离，把焊接工艺由手工焊接提高到自动化水平上，因此需要研制安全、无害、高质量的自动焊机。 应用电视和摄像组成的监视装置及微机技术监控焊接现场，控制氩弧焊接的熔深和调整焊接轨道的偏差，实现电池制造工艺中的焊接自动化。
1实验 氩弧焊接过程控制系统原理图如图1所示，主要由焊接装置，I／O接口控制电路和监控装置组成。
1.1监控装置研制 监控装置由工业电视、摄像机、对讲机和X－Y拖板控制电路组成，工作人员在操作间利用监控装置监视和调整焊件焊接的全过程。图2为X－Y拖板控制电路的框图。 它采用步进电机来调整焊炬与焊件之间的位置及轨道偏离误差。选用BF1840 75型步进电机接成三相双拍分配器的工作方式，由于步进电机线圈是感性负载，在通断过程中会产生很大的过电压，故在电路中加限流电阻和续流二极管起保护作用。信号源选用555集成电路组成多谐震荡器。环形分配器由分离元件组成三稳态电路，三稳态电路由三个反向器通过电位门耦合，组成触发电路，如图3所示。功率放大电路采用二级放大，放大电流倍数由步进电机的相电流与环形分配器的负载能力决定。
1.2焊接装置研制 焊接装置包括焊接电源、高频起弧器和焊接通转台三部分。控制焊接过程（弧焊）的主要参数是焊接电流和焊接速度（线速度）。焊接电源是采用大功率晶体管来提供焊接电流的，工作方式有脉冲和恒流，最大工作电流可达200 A，工作过程的各种动作由工作人员在操作可用微机控制。高频起弧器是依靠高压击穿电弧间隙来引燃电弧，然后再切断高频引弧电压的装置。高频起弧器串联在焊接电源中，为了防止高频率入焊接回路，使高频不必通过阻抗大的焊接变压器，提高引弧效果，在电路中并联两个旁路电容。高频起弧器控制电路如图 4所示。焊接迦转台控制器用来控制焊什卡盘的正转运动和反转运动及转速，转速是靠电阻分档来调节。
1.3I/0接日控制电路研制 为氩弧焊机配制的微机，它的电控部分选用MI一CRO 84可编程序控制器，由主机、编程器及模块组成。使用可记忆的存贮器来存放指令，执行诸如逻辑、页序、计时、记数等功能。通过模块以控制各种工作机或工艺流程，它的抗干扰能力很强。选用B 354－001偷出模块，将微机的逻辑信号转换成若干个独立的电玉输出，控制氩弧焊机上的电磁阀线圈。编程时，首先根据工艺要求编制用户流程图，然后把它转化成梯形图，并对梯形图内各编程元件给予编号。把编制好的是序选人控制器，氦弧焊机就按照程序要求进行过程控制。氩弧焊接过程流程图如图5所示。
2 结果和讨论 在焊接技术中，焊口的熔深与焊接电流和焊接移力线速度有关。考察焊件质量的技术指标是焊接强度奖大于80％本体强度。选用与不锈钢电池组外壳同等规格的焊件做试验，为了使焊接强度＞ 80％的本体强度，对各种不同焊件的焊接工艺参数逐一进行了研究，经试验得到了焊接不锈钢不同厚度的最优焊接电流和焊接移动线速度，以此确定的优化焊接参数，对与不锈钢电池组外壳同等规格的焊件进行焊接，并作了焊件的破坏性技力试验，其统计结果见表1。 从表1中可以看出，确定的焊接工艺规范完全达到了焊接强度的要求，该控制系统用在氩弧焊机上，已．经生产了多批电池组，性能稳定，质量可靠。
3 结论 利用微机控制氩弧焊接过程，同时应用工业监控装置监视焊接现场，控制焊伯的熔深和调整焊接轨道偏差，解决了手工操作带来的焊接质量难控制和不稳定的弊病。提高了焊接质量。焊接过程实现人机分离，基本上消除了氩弧焊接对人的伤害，提高了焊接技术的自动化水平。其微机控制技术可以应用在化学电源的其它领域，它的抗干扰性在工作条件恶劣的环境中更显突出。
1实验 氩弧焊接过程控制系统原理图如图1所示，主要由焊接装置，I／O接口控制电路和监控装置组成。
1.1监控装置研制 监控装置由工业电视、摄像机、对讲机和X－Y拖板控制电路组成，工作人员在操作间利用监控装置监视和调整焊件焊接的全过程。图2为X－Y拖板控制电路的框图。 它采用步进电机来调整焊炬与焊件之间的位置及轨道偏离误差。选用BF1840 75型步进电机接成三相双拍分配器的工作方式，由于步进电机线圈是感性负载，在通断过程中会产生很大的过电压，故在电路中加限流电阻和续流二极管起保护作用。信号源选用555集成电路组成多谐震荡器。环形分配器由分离元件组成三稳态电路，三稳态电路由三个反向器通过电位门耦合，组成触发电路，如图3所示。功率放大电路采用二级放大，放大电流倍数由步进电机的相电流与环形分配器的负载能力决定。
1.2焊接装置研制 焊接装置包括焊接电源、高频起弧器和焊接通转台三部分。控制焊接过程（弧焊）的主要参数是焊接电流和焊接速度（线速度）。焊接电源是采用大功率晶体管来提供焊接电流的，工作方式有脉冲和恒流，最大工作电流可达200 A，工作过程的各种动作由工作人员在操作可用微机控制。高频起弧器是依靠高压击穿电弧间隙来引燃电弧，然后再切断高频引弧电压的装置。高频起弧器串联在焊接电源中，为了防止高频率入焊接回路，使高频不必通过阻抗大的焊接变压器，提高引弧效果，在电路中并联两个旁路电容。高频起弧器控制电路如图 4所示。焊接迦转台控制器用来控制焊什卡盘的正转运动和反转运动及转速，转速是靠电阻分档来调节。
1.3I/0接日控制电路研制 为氩弧焊机配制的微机，它的电控部分选用MI一CRO 84可编程序控制器，由主机、编程器及模块组成。使用可记忆的存贮器来存放指令，执行诸如逻辑、页序、计时、记数等功能。通过模块以控制各种工作机或工艺流程，它的抗干扰能力很强。选用B 354－001偷出模块，将微机的逻辑信号转换成若干个独立的电玉输出，控制氩弧焊机上的电磁阀线圈。编程时，首先根据工艺要求编制用户流程图，然后把它转化成梯形图，并对梯形图内各编程元件给予编号。把编制好的是序选人控制器，氦弧焊机就按照程序要求进行过程控制。氩弧焊接过程流程图如图5所示。
2 结果和讨论 在焊接技术中，焊口的熔深与焊接电流和焊接移力线速度有关。考察焊件质量的技术指标是焊接强度奖大于80％本体强度。选用与不锈钢电池组外壳同等规格的焊件做试验，为了使焊接强度＞ 80％的本体强度，对各种不同焊件的焊接工艺参数逐一进行了研究，经试验得到了焊接不锈钢不同厚度的最优焊接电流和焊接移动线速度，以此确定的优化焊接参数，对与不锈钢电池组外壳同等规格的焊件进行焊接，并作了焊件的破坏性技力试验，其统计结果见表1。 从表1中可以看出，确定的焊接工艺规范完全达到了焊接强度的要求，该控制系统用在氩弧焊机上，已．经生产了多批电池组，性能稳定，质量可靠。
3 结论 利用微机控制氩弧焊接过程，同时应用工业监控装置监视焊接现场，控制焊伯的熔深和调整焊接轨道偏差，解决了手工操作带来的焊接质量难控制和不稳定的弊病。提高了焊接质量。焊接过程实现人机分离，基本上消除了氩弧焊接对人的伤害，提高了焊接技术的自动化水平。其微机控制技术可以应用在化学电源的其它领域，它的抗干扰性在工作条件恶劣的环境中更显突出。
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