[發明專利]全自動單管銷釘焊接機的控制方法

無效

• 申請號: 200810207775.0
• 申請日: 2008-12-25
• 公開（公告）號: CN101436055A
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發明（設計）人: 劉品寬;何雪縈;董澤光;方業;馮愷侃
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G05B19/18
• 分類號: G05B19/18
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及一種焊接自動化技術領域的方法，具體涉及的是一種全自動單管銷釘焊接機的控制方法。

背景技術

銷釘焊接是鍋爐、壓力容器生產過程中的關鍵工序。目前，銷釘焊接主要采用手槍式螺柱焊接機，由工人手工完成。這種焊接方法優點是靈活性高，缺點是焊接質量不穩定，不能用于大批量生產。如鋼管銷釘焊接工藝要求圓管上焊接多排直徑銷釘，每排3～4個銷釘，每個銷釘沿鋼管軸向直線度誤差小于±0.15mm，1m內兩排銷釘沿鋼管軸向直線度誤差小于0.5mm，每排銷釘的徑向誤差小于±0.25°。如此高精度、高密度的焊接，手工是不可能完成的。

現有全自動單管銷釘焊接機，機械成型的單管銷釘焊接機包括焊接機床身用以承載鋼管進行水平運動，由交流伺服電機驅動；主動進給機構和從動進給機構，通過交流伺服電機驅動，夾持鋼管工件進行旋轉；焊接操作機，實現兩把焊槍的焊接工作；兩套振動鍋，用以完成兩把焊槍的自動送釘工作。PLC可編程控制器用以控制自動單管焊接。可編輯觸摸屏連接PLC進行實時操作，接受實時反饋。上位計算機編寫程序用以調試修改PLC程序以及修改可編輯觸摸屏的操作界面。

從上述技術要求計算，每根鋼管平均需要焊接2000個銷釘，上述焊接機實現了自動焊接技術，但是大規模信息量的輸入也是一大問題。另一方面，焊接車間的環境惡劣，技術參數、焊接數據的輸入和焊接操作難以同時進行，現階段正缺少一個靈活可靠的輸入及操作方式，能夠實現離線以及在線的數據編輯。

經對現有技術的文獻檢索發現，中國發明專利“T型管自動焊接機”(專利申請號CN200620147727.3)。該專利公開了一種用于T型管焊縫焊接的T型管自動焊接機，屬于焊接自動化技術領域。它是在焊槍運動機構中設置了兩個相互正交的機械凸輪，焊槍的旋轉由一臺伺服電機驅動，從而實現了焊槍相對于T型管焊縫的三維差補運動。整機采用PLC控制，通過按鈕和顯示面板進行操作。數據輸入方式比較繁復，操作困難，反饋不及時。另外在暫停和恢復功能上有一定欠缺。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種全自動單管銷釘焊接機的控制方法，將大規模的銷釘焊接參數轉換為少量的數據輸入，可在線或離線的進行指定格式的數據輸入，可以全自動的完成大規模單管銷釘焊接的生產任務；自動焊接過程中可以及時暫停或恢復生產。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括以下步驟：

A.通過觸摸屏輸入截面數據并存儲。將大規模的銷釘焊接參數轉換為少量的數據輸入，是一種簡化輸入的方法，由于銷釘焊接中銷釘的焊接數量較多，每個銷釘的數據包括X軸坐標、截面坐標、焊槍序號。若按照該數據格式輸入，那么每根鋼管焊接之前的輸入及校對工作平均耗時一個小時。本發明的控制方法將大規模數據簡化為少量數據的輸入，截面數據輸入按照截面方案序號、奇數圈釘數、奇數圈釘角度坐標、偶數圈釘數、偶數圈釘角度坐標的順序輸入。輸入方式采用在線或離線方式。

B.在截面數據存儲完畢后，通過觸摸屏輸入單管焊接數據并存儲，單管焊接數據輸入依照如下順序：槍間距、段數、起始點坐標、段長度、釘間距、截面方案序號。另外本發明提供了在線或離線的進行指定格式的數據輸入方式，方便了工藝部門的操作，離線數據輸入使得工藝參數的輸入可以遠離惡劣的車間環境，在線數據輸入又能使操作工在現場進行及時的數據校對及修改。

C.采用PLC可編程控制器將已存儲的數據進行轉換。對截面數據和單管焊接數據處理，生成2000個銷釘的具體坐標和所需焊槍數。

D.全自動的完成大規模單管銷釘焊接的生產任務。調用已生成的2000個銷釘坐標及所需焊槍數，以兩把焊槍同時焊接的最高速度進行焊接，用最快速度完成一根鋼管焊接的工作。自動焊接過程中可以及時暫停或恢復生產，操作反應時間在0.01sec之內。暫停恢復后不影響坐標定位，無需重定位。

如步驟A所述截面數據輸入，通過觸摸屏編輯實現。觸摸屏可以通過屏幕操作輸入截面數據，同時也可以通過存儲卡離線編輯數據文件輸入數據。輸入的數據經過確認可以直接存儲到PLC可編程控制器的數據內存空間中。設定的截面數據的輸入格式如下：

表一