1 引言
陜西東風(fēng)昌河股份有限公司是生產(chǎn)微型汽車后橋的專業(yè)廠。建線投產(chǎn)以 來，通過技術(shù)改造以形成一定的生產(chǎn)規(guī)模，大量專用設(shè)備的使用提高了產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量，隨著市場需求的不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)能力已不能滿足需求，對生產(chǎn)線進(jìn)行改造增添設(shè)備，定購專用 設(shè)備費(fèi)用高、工期長，為此陜西東風(fēng)昌河股份有限公司決定對部分急需設(shè)備自行設(shè)計(jì)制造和 改造，聘我為控制部分技術(shù)指導(dǎo)，和技術(shù)部和機(jī)動(dòng)處共同承擔(dān)設(shè)計(jì)制造和改造。其中后 橋殼總成環(huán)縫焊接設(shè)備是其中之一。
2 整體結(jié)構(gòu)
(1)自動(dòng)控制采用日本產(chǎn)OMRON PLC可編程控制器集中控制。
(2)焊接電源外購南京電焊機(jī)廠產(chǎn)CO2氣體保護(hù)半自動(dòng)焊機(jī)，自行改裝控制部分。
(3)件加緊及焊槍上/下運(yùn)動(dòng)為氣動(dòng)。
(4)件旋轉(zhuǎn)使用普通交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，用蝸輪減速器實(shí)現(xiàn)減速和皮帶輪組進(jìn)行變速。
(5)機(jī)架采用焊接結(jié)構(gòu)。
3 控制系統(tǒng)要求
(1)為適應(yīng)多種形式后橋殼總成及部件的焊接，控制系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)任意單 槍或雙槍焊接的要求。
(2)工件加緊/松開；焊槍選擇和焊槍上/下；主軸轉(zhuǎn)/停；焊絲送進(jìn)要有相應(yīng)手動(dòng)控制按鈕。
(3)按緊急按鈕或電動(dòng)機(jī)在工作中因故障停轉(zhuǎn)(熱保護(hù)繼電器動(dòng)作時(shí))應(yīng)能自動(dòng)停止焊接并報(bào) 警。
(4)焊接旋轉(zhuǎn)角度應(yīng)采用光電偶合計(jì)數(shù)控制。
(5)焊接結(jié)束時(shí)自動(dòng)切斷焊槍電源、焊槍復(fù)位、主軸停轉(zhuǎn)、工件松開。
4 控制電路和控制程序編制
依據(jù)總體設(shè)計(jì)方案和控制要求進(jìn)行控制和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，兩只焊槍的上/ 下、工件夾緊/松開、主軸/轉(zhuǎn)停都是單項(xiàng)處于工作狀態(tài)，因此氣動(dòng)控制采用四個(gè)單控二位五 通換向閥，工作電壓直流24V，由外部整流供給；控制按鈕和光電偶合計(jì)數(shù)器裝置有PLC可編 程序控制器內(nèi)部24V電源供給，這樣輸入輸出相互隔離，抗干擾能力強(qiáng)；主軸旋轉(zhuǎn)因降速比 大，電動(dòng)機(jī)所需輸出扭矩不大，采用1/4kW960r/min的三項(xiàng)交流電動(dòng)機(jī)。
電焊機(jī)的控制改造：CO2電焊機(jī)為外購成品改進(jìn)時(shí)保留原送氣、送電、送絲的控制順序和 延時(shí)不變，而將焊機(jī)電源啟動(dòng)開關(guān)和送絲電機(jī)開關(guān)引出由PLC控制，為操作方便，顯示焊接 電壓、電流的電壓表、電流表及送絲速度調(diào)整電位器(焊接電流調(diào)整)外接到自動(dòng)焊機(jī)操作盒 面板上，電焊機(jī)其它部分均不作改動(dòng)。
按控制要求輸入需14點(diǎn)、輸出需8點(diǎn)，所以PLC可編程序控制器使用28點(diǎn)的已能滿足使用要求。
整個(gè)控制系統(tǒng)所需功率不大，也無發(fā)熱元件，因此把除換向閥外的其它電氣元件與操作開關(guān) 及按鈕全部裝在操作盒內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，易維修。
自動(dòng)焊接控制工作過程是→焊槍選擇→夾緊工作→焊槍下→按啟動(dòng)按鈕(工作循環(huán)開始)→主 軸旋轉(zhuǎn)→焊機(jī)電源開→焊機(jī)送絲(開始焊接)→光電計(jì)數(shù)→計(jì)數(shù)至設(shè)定值(焊接結(jié)束、計(jì)數(shù)器 復(fù)位)→停止送絲→焊機(jī)電源關(guān)→焊槍上→主軸停轉(zhuǎn)→工作松開→工作結(jié)束(準(zhǔn)備下次焊接)。 光電偶合計(jì)數(shù)因鋸齒盤字紙條件受到限制，輸出脈沖波形如圖1所示(0000)，為準(zhǔn)確保證焊 縫起弧和收弧搭接要求，PLC程序編制中用前后沿觸發(fā)和延時(shí)語句實(shí)現(xiàn)倍頻和整形，細(xì)化計(jì) 數(shù)精度。具體內(nèi)容如下：前沿觸發(fā)脈沖(1006)經(jīng)過延時(shí)成為(1008)，整形后脈沖為(1009)， 后沿觸發(fā)脈沖(1007)經(jīng)整形后脈沖為(1010)，脈沖(1009)與(1010)合并后便成為占空比相等且2倍于(0000)的計(jì)數(shù)脈沖。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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