目前,我国拥有自主知识产权的国产辙叉闪光对接焊机尚属空白,现场生产的辙叉焊接主要依靠引进国外的焊接设备或技术。本课题在研究了国外现行的主流闪光焊接装备的基础上,综合利用和结合了我国现有的技术与成果,研制了第一台具有自主知识产权的辙叉闪光对接焊机。这一成果摆脱了辙叉闪光焊接依赖进口设备的局面,实现了辙叉焊接装备国产化,对于节约外汇,提高我国焊接设备自动化水平有重要意义。在研制中,依照闪光焊工艺参数的特点,参考大量实际生产经验,确定了合理的闪光焊工艺参数。按照闪光焊各个闪光阶段的工艺要求,建立了闪光速度控制的模型。闪光焊机是一个多变量、非线性、时变、随机干扰较强的系统,且无法确定准确的数学模型。采用经典的PID控制,动态调节时间长,超调量大,而且PID参数难以在线整定,影响闪光控制效果。针对经典PID控制器存在的问题,引入了模糊控制的控制策略,模糊控制器是一种近年来发展起来的新型控制器,其优点是不要求掌握受控对象的精确数学模型,将模糊控制和PID控制两者结合起来,扬长避短,既具有模糊控制灵活而适应性强的优点,又具有PID控制精度高的特点。采用模糊PID控制策略来调整闪光速度,达到控制闪光电流的目的。该控制器结构简单,易于实现,系统跟踪性能好,超调量小,在实际应用中效果较理想。以闪光焊接工艺控制模型为基础,开发了一套以模糊PID控制器为基础的计算机控制系统。控制系统由工控机、PLC、数据采集系统等部分组成。PLC负责控制焊接的过程控制,工控机负责实时数据的采集、显示和储存。以Rockwell公司的PLC为控制核心,以Fuzzy-PID参数自整定控制策略的控制系统,实现了闪光焊全过程自动控制,在连续闪光焊阶段,将电流控制在限制之内,超调部分也不超过10%。采用该控制系统后,提高了闪光焊设备的效率,自动化程度更高,更加有利于焊接出高质量的焊头,实现了较好的经济技术指标。