关于双枪纵缝数控焊接机床控制系统设计

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1、第4期组合机床与自动化加工技术No．42016年4月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueApr．2016文章编号：1001—2265(2016)04—0121—03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2016．04．032双枪纵缝数控焊接机床控制系统设计袁国锋，王效岗，刘建龙，李艳威(太原科技大学a．机械工程学院．b．重型机械教育部工程研究中心，太原030024)摘要：针对双金属复合管纵缝自动化焊接要求，采用触摸屏与运动控制器基于串行通讯的控制方式，设计了一种双枪纵缝数控焊接控制系统。重点论述了系统总体设计要

2、求、系统软硬件设计过程、机床机构运动控制的设计和触摸屏基于MODBUS通讯协议对焊接过程的控制和监控。该控制系统实现了焊接过程的自动运行、手动操作、参数编辑与信息显示等功能，达到了双金属复合管纵缝焊接过程的自动化、数字化和信息化的效果。关键词：焊接机床；人机界面；控制系统；伺服控制中图分类号：TH166；TG659文献标识码：ADesignofControlSystemforDouble-ArmNCWeldingMachineofLongitudinalSeamYUANGuo—feng，WANGXiao—gang，LIUJian·long，LIYan-wei(a．SchoolofMecha

3、nicalEngineering；b．HeavyMachineryEngineeringResearchCenteroftheMinistryofEd—ucation，TaiYuanUniversityofScienceandTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：Inresponsetotheautomaticweldingrequirementsofcompoundmetalpipelongitudinalseamwelding，adouble—ArmNCweldingcontrolsystemoflongitudinalseam，adoptin

4、gtouchscreenandmotioncontrollerbasedonserialcommunication，hasbeendesigned．Thegeneraldesignrequirementsofsystem，thedesignprocessesofsystemhardwareandsoftware，thecontroldesignofthemovementmechanismsandthecontrolandmonitoringofweldingprocessthroughthetouchscreenbyMODBUSRTUcommunicationweremainlyintro

5、duced．Thesystemrealizesthefunctionalitysuchastheautomaticoperation，themanualoperation，theeditorofparametersandtheinformationdisplayoftheweldingprocess，andhasachievedthedesignrequirementsuchastheautomation，digitizationandinformation．Keywords：welding；humanmachineinterface；controlsystem；servocontrol钢

6、层分别进行焊接，致使该成型阶段出现生产效率低、0引言工人劳动强度大以及手工焊接中人为因素影响大等问碳钢．不锈钢双金属复合管，由不锈钢材质(内层)题口]。为解决以上问题，设计开发了一种双枪纵缝数和碳钢或低碳合金钢材质(外层)组成，其既具有不锈控焊接机床控制系统。将开发式数控系统引入焊接设钢优良的耐腐蚀性，又能很好的保证管道高度的抗压备，采用运动控制器、步进电机及驱动器、伺服电机及能力，可以有效的节约材料成本，目前已在石油石化工驱动器、气动部件等装置，以触摸屏为人机界面，搭建程领域得到广泛的应用。传统的纵缝焊接机床为单控制系统。其良好的人机界面交互性，可以实现对复一金属的纵缝焊接，并且自动化程

7、度不高、人机交互性合管纵缝焊接过程中的监控与控制，以满足双金属复差，无法实现双层金属焊缝焊接过程的连续化和数字合管纵缝焊接的自动化焊接要求。化要求，因此双金属复合管纵缝的焊接大部分为手工氩弧焊或半自动氩弧焊接工艺，其焊接速度慢、生产效l系统总体设计率低且工人劳动强度大。复合管双枪纵缝数控焊接机床应用于碳钢-不锈本文所研究的焊接机床控制系统是针对国内某钢钢双金属复合管纵缝焊接，采用钨极自动氩弧焊接方管厂碳钢一不锈钢双金属复