1、項(xiàng)目介紹 　　此項(xiàng)目的環(huán)縫自動(dòng)焊機(jī)主要通過(guò)工作臺(tái)傾斜和回轉(zhuǎn)動(dòng)作將工件置于任意方便施焊位置的工藝裝置，用于回轉(zhuǎn)體焊件的環(huán)縫焊（機(jī)架、機(jī)座、法蘭、球形容器、封頭、頂蓋等）的裝配、自動(dòng)焊接、切割等。 　　改造前，驅(qū)動(dòng)部分利用步進(jìn)電機(jī)，其缺點(diǎn)為：速度不穩(wěn)定，精度不高，沒(méi)有定位自動(dòng)焊接功能，實(shí)現(xiàn)的功能單一。改造后，其基本動(dòng)作為，直接由交流異步電機(jī)通過(guò)減速器帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，焊槍固定不動(dòng)，通過(guò)輸出口控制焊槍的起弧與熄弧。焊接工作臺(tái)如圖1所示。 　　改造后的環(huán)縫自動(dòng)焊機(jī)要求實(shí)現(xiàn)的功能如下： 　?、僮詣?dòng)焊，即按啟動(dòng)鈕后，焊機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)所有功能。 　　②手動(dòng)焊，通過(guò)按觸摸屏上的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止按鈕對(duì)回轉(zhuǎn)頭進(jìn)行手動(dòng)控制。 　?、鄯侄魏福ㄟ^(guò)參數(shù)設(shè)定可以將一圈分成N等分，通過(guò)參數(shù)設(shè)定每一等分內(nèi)要焊接的角度。 　?、苋N焊接方式可以任意切換。 　?、萃ㄟ^(guò)觸摸屏可以隨時(shí)修改焊接速度、搭接量、焊接圈數(shù)、分段數(shù)等。 2、解決方案 　　整個(gè)運(yùn)行動(dòng)作完全由伺服控制器編程控制，采用定位控制。利用控制器的輸入輸出口，對(duì)外部信號(hào)與設(shè)備進(jìn)行處理和控制。觸摸屏與控制器采用422通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器運(yùn)行參數(shù)在線修改。原理框圖如圖2所示。 　　硬件配置： 400V級(jí)200W IMS系列伺服控制器; 　　200W交流異步電機(jī); 　　2500線光電編碼器; 　　HITECH PWS-1711型觸摸屏。 3、項(xiàng)目實(shí)施 　　系統(tǒng)第一次上電后，所有焊接參數(shù)為待設(shè)定狀態(tài)，其初始值均為0。進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定畫面（如圖3所示）。按照畫面所示，設(shè)定好焊接參數(shù)。返回監(jiān)控畫面（如圖4所示），此時(shí)參數(shù)按照設(shè)定顯示。下次上電，直接進(jìn)入監(jiān)控畫面，顯示上次設(shè)定的參數(shù)。 　　·手動(dòng)操作：進(jìn)入手動(dòng)操作界面，如圖5所示，按下“正轉(zhuǎn)”，機(jī)頭正向 　　旋轉(zhuǎn);按下“停止”，機(jī)頭停轉(zhuǎn);按下“反轉(zhuǎn)”，機(jī)頭反向旋轉(zhuǎn)。 　　·自動(dòng)焊接：當(dāng)選擇連續(xù)焊接時(shí)候，人工將工件裝好，按下控制面板“啟動(dòng)”按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)完成如下功能：?jiǎn)?dòng)焊接程序 → 焊機(jī)起弧 → 達(dá)到一定焊接電流后工件自動(dòng)旋轉(zhuǎn)開始正常焊接 → 到達(dá)要求的焊接圈數(shù)以及搭接量后，焊機(jī)按收弧時(shí)間收弧，機(jī)頭停轉(zhuǎn) → 人工取下工件 →自動(dòng)焊接程序完成。 　　在自動(dòng)焊接時(shí)，針對(duì)不同的焊機(jī)，有“鎖定”與“非鎖定”選擇。 　　·分段焊接：為自動(dòng)焊接的一種特殊功能。分段焊時(shí)焊接總長(zhǎng)為一圈。選 　　擇分段焊后，系統(tǒng)按照設(shè)定的焊接段數(shù)將一圈分成N等分，在每一等分起點(diǎn)按照設(shè)定的分段長(zhǎng)度焊接。如圖6所示，N=2，搭接量為90度。按下“啟動(dòng)”鈕后，機(jī)頭旋轉(zhuǎn)，同時(shí)起弧，旋轉(zhuǎn)完設(shè)定的分段長(zhǎng)度后，機(jī)頭不停，同時(shí)熄弧，直到下一段的起點(diǎn)，一段焊接完成，同時(shí)開始下一段的焊接，直到完成設(shè)定的段數(shù)。一次分段自動(dòng)焊結(jié)束。 　　在自動(dòng)焊與分段焊的焊接過(guò)程中，按下“急?！卑粹o，焊機(jī)收弧，機(jī)頭停轉(zhuǎn)?；謴?fù)“急停”按鈕，再按下“啟動(dòng)”，按照急停前的狀態(tài)完成余下的動(dòng)作。 4、項(xiàng)目效果 　　改造前，焊機(jī)利用步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)完成工件的旋轉(zhuǎn)，只能完成一些簡(jiǎn)單手動(dòng)焊接功能。改造后，功能得到豐富的同時(shí)，性能得到提高。 　　·電機(jī)運(yùn)行速率低于60Hz時(shí)可實(shí)現(xiàn)3倍電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩輸出，特別是焊機(jī)長(zhǎng)期工作于低速，這樣就有效的解決了變頻器在低速時(shí)力矩輸出不夠的弱點(diǎn)。 　　·IMS伺服控制器采用編碼器反饋進(jìn)行定位控制，位置控制最高精度±1脈沖數(shù)，定位精度高。 　　·每次恢復(fù)急停狀態(tài)后，按啟動(dòng)鈕能繼續(xù)急停前的狀態(tài)，完成余下的動(dòng)作，即急停前為焊接狀態(tài)，恢復(fù)后為焊接狀態(tài);急停前為熄弧空轉(zhuǎn)狀態(tài)，恢復(fù)后為熄弧空轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時(shí)走完剩余的長(zhǎng)度。 　　改造后的焊機(jī)運(yùn)行參數(shù)如下：