[實(shí)用新型]一種基于PLC和觸摸屏的馬鞍形焊縫焊接控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721534716.5
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN207508490U
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛良豪;魏敏;楊濤;盧永鑫;張立新;徐宏偉;施寧強(qiáng);張志陽
• 申請（專利權(quán)）人: 石河子大學(xué)
• 主分類號: B23K9/127
• 分類號: B23K9/127;B23K9/16;B23K9/32
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• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型涉及一種基于PLC和觸摸屏的馬鞍形焊縫焊接控制系統(tǒng)，其系統(tǒng)包括觸摸屏、操作盒、PLC控制器、驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、減速電機(jī)；PLC控制器分別與觸摸屏和操作盒、伺服驅(qū)動(dòng)器連接，伺服驅(qū)動(dòng)器與伺服電機(jī)連接，用戶在觸摸屏界面輸入焊接工藝參數(shù)，PLC控制器通過將脈沖信號傳輸給伺服驅(qū)動(dòng)器，控制伺服電機(jī)輸出端的執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成馬鞍形焊接軌跡的運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型的有益效果是：觸摸屏提供的人機(jī)交互界面降低了系統(tǒng)的操作難度，有效提高了焊接效率，實(shí)現(xiàn)了對馬鞍形焊縫的自動(dòng)化焊接。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及相貫線焊接自動(dòng)化領(lǐng)域，是一種基于PLC和觸摸屏的馬鞍形焊縫焊接控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在壓力容器的生產(chǎn)制造中，經(jīng)常會(huì)遇到筒體與接管的焊接問題，有時(shí)候一個(gè)壓力容器需要焊接幾十個(gè)甚至幾百個(gè)接管。工程中將這種筒體與接管正交所形成的相貫線曲線稱之為三維標(biāo)準(zhǔn)馬鞍形空間曲線，且根據(jù)不同的坡口形式，需要進(jìn)行多層多道連續(xù)焊接。針對這類非常典型的空間復(fù)雜焊縫的焊接，國內(nèi)企業(yè)仍然采用手工焊接的方式，傳統(tǒng)的手工焊接方式存在著諸多問題，比如產(chǎn)品焊接質(zhì)量不佳、人工勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、對焊工的身體傷害大，而現(xiàn)有馬鞍形焊縫自動(dòng)焊接設(shè)備系統(tǒng)穩(wěn)定性差等。因此有必要針對馬鞍形焊縫自動(dòng)焊接設(shè)備做進(jìn)一步的研究，提升馬鞍形焊縫的焊接質(zhì)量和焊接效。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種基于PLC和觸摸屏的馬鞍形焊縫焊接控制系統(tǒng)，有效提高焊接效率，實(shí)現(xiàn)了對馬鞍形焊縫的自動(dòng)化焊接 。

上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于PLC和觸摸屏的馬鞍形焊縫焊接控制系統(tǒng)，包括焊接裝置、控制系統(tǒng)；所述的焊接裝置連接控制系統(tǒng)，其中，所述的焊接裝置包括龍門架升降機(jī)構(gòu)、焊槍上下提升機(jī)構(gòu)、機(jī)身水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)身回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、焊槍夾持機(jī)構(gòu)；所述的龍門架升降機(jī)構(gòu)安裝減速電機(jī)Ⅰ，所述的機(jī)身縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝交流伺服電機(jī)Ⅰ，所述的機(jī)身水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝減速電機(jī)Ⅱ，所述機(jī)身回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝交流伺服電機(jī)Ⅱ，所述焊槍夾持機(jī)構(gòu)前端安裝焊槍；所述減速電機(jī)Ⅰ、減速電機(jī)Ⅱ、交流伺服電機(jī)Ⅰ和交流伺服電機(jī)Ⅱ同時(shí)連接所述的控制系統(tǒng)；焊接裝置和控制系統(tǒng)連接所用的電纜接線全部內(nèi)置于塑料拖鏈內(nèi)，便于防護(hù)和維修。

所述控制系統(tǒng)包括PLC控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、觸摸屏、操作盒；所述的PLC控制器連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和伺服驅(qū)動(dòng)器，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接減速電機(jī)Ⅰ和減速電機(jī)Ⅱ以及交流伺服電機(jī)Ⅰ和交流伺服電機(jī)Ⅱ。

基于PLC和觸摸屏的馬鞍形焊縫焊接控制系統(tǒng)，所述控制方法包括如下步驟：

步驟A、觸摸屏提供了一個(gè)友好的人機(jī)交互界面，用戶根據(jù)焊接類型在觸摸屏界面進(jìn)行選擇，然后根據(jù)所選類型輸入對應(yīng)焊接工藝參數(shù)；

步驟B、控制系統(tǒng)通過算法分析提取出焊槍擺在空間中的運(yùn)行軌跡，并根據(jù)空間曲線計(jì)算出相應(yīng)各軸的運(yùn)動(dòng)脈沖和速度，并以文檔的形式保存；

步驟C、當(dāng)PLC控制電機(jī)運(yùn)行前，控制系統(tǒng)會(huì)將計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)果傳輸給PLC，PLC按用戶編輯的運(yùn)動(dòng)控制程序順序執(zhí)行操作，當(dāng)遇到驅(qū)動(dòng)電機(jī)指令時(shí)，會(huì)到預(yù)定好的地址提取脈沖及速度的操作數(shù)供程序使用；

步驟D、PLC通過將脈沖信號傳輸給伺服驅(qū)動(dòng)器，控制伺服電機(jī)輸出端的執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成馬鞍形焊接軌跡的運(yùn)動(dòng)。

所述馬鞍形焊縫焊接系統(tǒng)所用的焊接方法為二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。

本實(shí)用新型的有益效果是：通過使用PLC和觸摸屏控制技術(shù)，利用PLC的多路脈沖輸出功能，可直接連接伺服系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)控制；利用觸摸屏開發(fā)的友好人機(jī)界面，用戶只需根據(jù)所選類型輸入對應(yīng)焊接工藝參數(shù)系統(tǒng)即可完成馬鞍形焊縫的自動(dòng)化焊接；同時(shí)PLC控制系統(tǒng)還具有可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)、體積小、適用性強(qiáng)、能耗低等特點(diǎn)，極大地提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

附圖說明

附圖1為本實(shí)用新型涉及的結(jié)構(gòu)示意圖。