阻焊过程中力的测量（三）

HEATS

一般来说，将传感器装在电极或电极支架上是不可能的，并会干涉到电焊过程。所以，为实现在线检测的目的，传感器安装于机器的承载机构上。对于电极夹，传感器装在电极夹支架或直接在驱动机构上。

    1、阻焊机上力的监控

    焊接力的间接测量特别适合于C型结构的焊机，焊接力机器结构或电极夹上会产生微小但极易测量的应变，奇石乐高灵敏度应变传感器 9232A、应变变送器 9234A等可以用于该用途。应变传感器用M6的螺钉固定在机构上，安装只需一个精整的小平面即可，位置在应变大（越远越好）且和焊接力线性相关的部位。 图4(a)为C形机架上的 9232A（位置2 和3）安装的传感器，为了对比，在电极上也安装了该设备（位置1）。图4(b)显示出两个传感器（1和2）测出的电极力原始信号比较。由于安装位置的不同，应变传感器显示出对焊接力不同的灵敏度，传感器1（直接安装在电极上）明显比传感器2（在机体上）更加灵敏。此外，两个应变信号为反相，传感器1是拉伸应变，传感器2为压缩应变。不过，焊接力（焊接过程）可以非常好地用应变传感器来表现。

~0 \/ n7 Y' E0 `! @2 j% e

 

+ U6 d/ c& x# |& h

+ R; U! T/ h5 B, p2 y: K

/ G O- _+ S# w

图4  阻焊机上安装的应变传感器及其测量结果

2、机器人焊夹上力的测量

/ `# g. L) [9 I

    上述介绍的用于间接测力的应变传感器、变送器，和内置于驱动机构或驱动马达上的直接测力传感器一样，也可用于机器人焊夹上力的测量。
以一个气动C型夹为例，进行比较测量：一个是电极上的应变，一个是活塞杆上的力传感器，在一个在线焊接力的监控中，应变信号和直接测力的信号显示出了非常好的一致性。由于电极上的传感器在生产环境下不能进行充分有效的保护，所以在实际解决方案中传感器内置在活塞杆上。图5（左）显示了一台现代伺服焊夹装有9234A应变变送器内置于一个集成电器内，集成电器回路有一个可调的放大器，允许传感器优化调节焊接力和焊接过程。应用应变传感器或应变变送器的优点是简化安装，特别体现在对已有的焊机或焊夹进行整修和改造中。图5（右）显示了一个力的变送器内置于一个球轴承的直接测力（作为伺服电夹的典型应用）。这种形式的直接测力用于监控或用于电焊机伺服电夹定常力的校准，还可用于优化实际电焊过程的时间和用于焊接连接件的调整。带电驱动电夹及力传感器的机器人如图6所示。

 

# D8 m0 Q7 i! ?% {5 r j- y

图5  在伺服电动焊夹上装有应变传感器（左）；在伺服电动焊夹的球轴承上装有力传感器（右）