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关键词: Trio MOTEC 疲劳实验
摘要:焊接疲劳测试机主要用于钢材、钢管等材料焊接后的疲劳试验,然后根据断裂情况进行力学性能测试分析研究。本机采用Trio309控制器和MOTEC机械平台以及交流伺服进行半闭环控制方式,结合控制器的模拟量数据采集,进行钢材在机械力的作用下的动态性能分析研究。并通过触摸屏与电脑进行控制显示。
Trio运动控制器和MOTEC交流伺服电机在焊接疲劳测试设备中的应用
MOTEC(中国)控制传动产品处 2015年3月
【摘要】焊接疲劳测试机主要用于钢材、钢管等材料焊接后的疲劳试验,然后根据断裂情况进行力学性能测试分析研究。本机采用Trio309控制器和MOTEC机械平台以及交流伺服进行半闭环控制方式,结合控制器的模拟量数据采集,进行钢材在机械力的作用下的动态性能分析研究。并通过触摸屏与电脑进行控制显示。
【关键字】Trio MOTEC 疲劳实验 模拟量数据采集 交流伺服电机 机械平台 拉伸实验
1 系统结构
1.1实现功能
(1) 实时显示焊接测试的拉压力-时间曲线。
(2) 可进行连动与寸动控制,进行静态测试,动态测试。
(3) 运动到次数或超过最大拉力值后,自动停止,弹出提示信息,保存文件。
(4) 触摸屏也具有显示参数及控制功能,可与计算机软件同步控制。
1.2系统设计
1.jpg
基本配置
控制系统采用Trio ME309卡,单轴Motec伺服控制,1路模拟输入。串口采集电机电流。上位机使用本公司通过VC开发的系统软件。机械部分为本公司设计的平台。
1.3设备图片
2 控制过程及试验过程
2.1 控制过程
焊接系统将移动距离、速度、加速度写入控制卡,控制卡通过计算输出一定数目和频率的脉冲传送到驱动器上,由驱动器控制电机移动,电机带动丝杠连接的平台移动。移动过程中,连接在平台上的物体拉伸产生拉压力,经拉力传感器传输到控制卡,软件或触摸屏读取数据并显示。软件显示时间与拉力曲线,并且通过串口读取电机电流计算拉压力曲线显示。
2.2 试验过程
样品一端焊接(或其他方式固定)在板上,板两端通过连接件和工装件连接。样品另一端通过夹具和球形轴承连接。
静态试验中:样品一端固定,另一端用一定的力(小于2500N)去顶,使固定的一端断裂,控制器通过压力传感器反馈到样品断裂时候的扭矩,上位机软件可实时显示受力曲线,保存数据。
动态测试中:触摸屏或电脑可以设定并记录振动的次数,振动振幅可调,分±5mm, ±8mm, ±10mm, ±20mm, ±30mm,精度按1mm设定。频率1Hz,依照现场情况,调节频率档位。上位机软件根据监测的电流计算受力曲线并保存数据。
3 系统介绍
3.1 主要功能
(1) 实时显示焊接测试的拉压力-时间曲线。
(2) 实时检测机器故障,显示当前位置,震动次数等参数。
(3) 打开,保存曲线文件为txt格式。
(4) 可进行连动与寸动控制,进行静态测试,动态测试。
(5) 运动到次数或超过最大拉力值后,自动停止,弹出提示信息,保存文件。
(6) 触摸屏也具有显示参数及控制功能,可与计算机软件同步控制。
3.2 界面介绍
图形显示区
红色坐标刻度,横轴时间最右显示最大时间,纵轴拉压力最上显示最大拉力,测试时图形实时变化。曲线颜色依次是曲线1蓝,曲线2绿。
参数显示区
实时显示电机位置,传感器压力,电机力值,震动次数,静断位移等。 振幅设为5~30mm,次数1~2的31次方,频率根据不同幅度自动计算最大值。
运动控制区
压力清零,在机器静止时,按此按钮,可使当前传感器压力值归零;运动时不要使用。
曲线选择:曲线1、曲线2复选框,选择显示传感器与电机曲线;不选不显示。
手动,可选择连动与寸动。选择连动,按向前或向后时,设备一直向前运动到零点或最大行程位置。选择寸动,按向前或向后时,每按一下,向前或后移动一个步长距离。
静态测试、动态测试、平台回零同菜单中功能。
3.3 菜单介绍
文件:新建文件,打开文件,保存文件,退出。
设置:系统参数,压力设置,静态测试,动态测试,平台回零,压力清零。
3.4 触摸屏介绍
触摸屏界面如下所示,使用方法同电脑软件,其中频率、振幅、寸动速度、设置次数可以设置。实际位置与当前次数为显示参数不能修改。下面寸动/连动切换控制向前与向后状态。移动时按停止键停止。若测试时设备不移动可能是你设置的参数不符合要求或者当前运动未停止,请重新设置。
4.jpg
4 结束语
此系统已成功应用,动态震动次数根据距离不同而有所区别,自动根据硬件要求计算最高频率。5mm时最高5Hz,30mm时最高1Hz。此系统主要特点是触摸屏与电脑软件同步,触摸运动时,上位机检测到运动状态显示数据。启动或暂停时,上位机能显示或暂停曲线显示。欢迎广大用户垂询,MOTEC(中国)将竭诚为您服务。
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