基于plc自动焊接曲线平台设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com基于PLC的自动焊接曲线平台设计口向平口张磊口鼓励帅口葛昊祥西北工业大学机电学院西安710072摘要：为了促进工业自动化程度，减少人的劳动强度以及焊接成本，设计了一套由PLC、二维机械结构、步进电机、触摸屏组成的专用焊接装置。通过设置脉冲输出频率来控制电机的运行速度，从而控制焊接速度和焊接的曲线，着重介绍了焊接机械结构、PLC程序的设置。关键词：PLC机械结构步进电机中图分类N：TH122；TG439．9文献标识码：A文章编号：1000—4998(2014)06—0074—03通常自动焊接设备分智能焊接设备和专用焊接设2．1焊接工艺要求备．前者主要用于

2、复杂零件的焊接．后者主要是针对某焊接路径如图2所示，两侧对称，焊接方式为氩弧一系列或某一种零件进行焊接，其设备复杂程度低，加焊。要求焊缝光滑工效率高，加工成本低，特别适用于大批量的生产。而美观．因此从焊接在设计低成本专用焊接机时，根据待焊零件的要求，如工艺要求考虑。焊何将机构与控制有效结合，完成高质量、高效率的焊接时要保证在任一接，成为设计的关键。本文介绍一种专用焊接设备，利瞬时焊枪和工件的用工业中常用的控制触摸屏、PLC和二维机械，实现对相对速度保持相同，即焊接线速度在整个焊接过程中石油罐口“楔子”字形的焊接。均匀一致，并在一定范围内可调。2．2焊接机构设计1系统方案设计为了使焊接路径

3、满足图2“楔子”字形要求．焊接本焊接设备主要由触摸屏、PLC以及二维机械设机构采取二轴联动的形式，如图3所示。系统采用步进备构成．PLC采用欧姆龙公司生产的CMP1A一40CDR—电机驱动丝杠转动．使轴滑块上下移动(注：竖直方A、CPU40，触摸屏采用台达公司生产的DOP—向为z方向．水平方向为方向)、杆起导向z轴滑A57CSTD。选用42BYG两相混合式丝杠步进电机和块的作用．使其只能在z轴方向上移动。另一个步进ZD-8731驱动器PLC与二维机械设备连接在一起，工电机使轴滑块沿X轴方向上移动，光杆起导向作人通过触摸屏控制整台设备的运行。工作过程：启动用，使其只能在方向上移动。将焊枪固

4、定在轴滑PLC．红外加热待焊工件，加热足够时转动平台使工件块上．利用两个电机使z轴滑块、轴滑块沿、Z轴位于焊接处，焊接开始，焊接完成后，取下工件保温，焊方向移动．就可以走出所要求的曲线。接流程如图1所示。2．3焊接控制系统设计本系统选用42BYG两相混合式丝杠步进电机，步2机械结构设计距角1．8。，丝杠直径8mlTl，螺距2mm，高度导程8mm。根据图2焊接曲线，焊接过程为：A曰一曰C—CD一▲图1焊接过程流程图收稿日期：2013年12月2014／6机械制造52卷第598期学兔兔www.xuetutu.comDE段：Z轴电机正转，行进27mm。BC段：Z3PLC程序的设计轴步进电机反转，

5、同时轴步进电机正转，行进12．52mm。CD段：Z轴电机正转，行进50mm。DE段：Z轴电焊接部分梯形图如图4所示，部分助记符命令如机反转，同时轴步进电机反转，行进12．5mm。EF图5所示。段：Z轴电机正转．行进27mm在BC和DE段，轴4触摸屏设计步进电机输出脉冲与Z轴步进电机输出脉冲之比为1．3，设定z轴方向输入脉冲200Hz，线速度2mm／s，触摸屏软件设计主要由操作按钮画面、参数数值因此X轴步进电机输入脉冲为260Hz。输入画面、参数数值实时显示画面及错误报警显示画面等组成。台达DOP—A57CSTD触摸屏支持各类PLC．有运算和宏指令、支持任意字体的画面编辑功能、USB快速上

6、下载程序、支持USBHost功能、一台人机界面对多台PLC的联机功能、在线模拟、离线模拟功能等。触摸屏采用Screeneditor软件编辑，软件中提供各种属性的元件开关。5结论本文所设计的焊接装置，具有低成本、操作方便、焊接质量高等特点，焊接机通过二维机械结构焊接出要求的“楔子”形曲线，焊接速度均匀稳定，焊接质量较好。本机构可以根据使用者需要进行参数设置，焊接出条步l指令l操作数O0LDN0TO．Ol10UTl0．O32LD0．0030RN0T10．Ol4ANDNOT0．02、5OUT10．0426LD10．047TIM0oO#3o0O38LDTIMooO90UT10．02410LD10

7、．021lANDN0T10．O312MOV(211#020DM10013MOV(211#0DM1O1．140UT10．05515LDlO．O5l6TIM003撑135617LDN0TTIM003180UT10．07719LDlO．O52OANDNOTnM0o321ANDN0T10．0322SPED(64)0lO2oo23PULS(65100DM100240UT10．O6▲图5部分助记符命令机械制造52卷第598期2014／6学兔兔w