关于双臂数控焊接机床控制系统设计

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1、第3期组合机床与自动化加工技术No．32014年3月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueMar．2014文章编号：1001—2265(2014)03—0093—03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．03．024双臂数控焊接机床控制系统设计术胡孔元，朱华炳(合肥工业大学a．工业培训中心．b．机械与汽车工程学院，合肥230009)摘要：文章根据双臂数控焊接机床机构运动功能和汽车后桥法兰自动焊接要求，设计了一种触摸屏与S7—200PLC基于串行通信

2、的监控系统。分析了系统设计要求，阐述了系统硬件和软件设计过程，重点叙述了6台伺服电机控制、伺服机构定位和摆动控制设计。很好地实现了手动控制，自动控制、信息显示和参数编辑等功能，实现了汽车后桥法兰焊接的自动化、信息化和柔性化。关键词：触摸屏；焊接机床；监控系统；伺服控制中图分类号：TH166；TG65文献标识码：ADesignofControlSystemforDouble-ArmNCWeldingMachineHUKong—yuan，ZHUHua．bing(a．IndustrialTrainingCenter；b．SchoolofMa

3、chineryandAutomobileEngineering，HefeiUniversityofTech—nology，Hefei230009，China)Abstract：Accordingtothemechanismmotionfunctionsofdouble-arlTlNCweldingmachineandautomaticweldingrequirementsofautomobilerearaxleflange，amonitoringandcontrolsystemoftouchscreenandS7—200PLCbase

4、donserialcommunicationhasbeendesignedinthispaper．Thepaperanalyzesthedesignrequirementsofsystem，describesthedesignprocessesofsystemhardwareandsoftware，andnarratesmain—lythedesignofsixservomotorscontrol，positioningcontrolandswingcontrolofservomechanism．Thesystemhasrealize

5、dmanualcontrol，automaticcontrol，informationdisplayandparametereditorfunctionandetc．Ithasrealizedautomation，informationandflexibility．Keywords：touchscreen；weldingmachine；monitoringandcontrol；servocontrol有：①焊臂水平移动：伺服电机经减速器驱动丝杠运动O引言副。②焊臂升降：伺服电机经减速器驱动螺杆运动副。汽车后桥轴端法兰焊接质量的好坏关系

6、到汽车行③焊枪伸缩：气动。④焊枪摆动：伺服电机经减速器驱车的安全性和汽车的整车性能。传统的手工焊接、单动。⑤后桥轴向夹紧与放松：气动。⑥主轴旋转：变频工位焊接机器人或者半自动CO：保护焊焊接质量难电机经减速器驱动。⑦定位测头伸缩：气动。以保证，且生产效率低下，劳动强度大，焊接自动化生尊产是必然趋势⋯。本文针对国内某公司汽车后桥轴端法兰焊接生产过程中存在的工人劳动强度大和生产率低等问题，设计一种双臂数控焊接机床控制系统。利用S7-200PLC、触摸屏、编码器、伺服电机及驱动器等搭建控制系统，提出一种触摸屏和PLC基于串行通信的位置和摆动

7、伺服控制方法，实现后桥法兰焊接的自动化、信息化和柔性化。图1双臂数控焊接机床示惫图1系统总体设计根据本次焊接工序的要求和保证焊接质量，结合双臂数控焊接机床用于汽车后桥两端法兰焊接。机床机构功能，控制系统设计采用触摸屏为上位机，本道工序前法兰与桥壳已经点焊固定，焊接要求：①法s7．200晶体管输出型PLC为下位机，通过串口通信的兰两侧焊接；②焊臂摆动；③焊接有始末点(非闭环)。方式实现监控。]。系统具备手动控制、自动控制、信双臂数控焊接机床如图1所示。本机床机构运动功能息显示和参数编辑等功能。收稿日期：2013—08—13：修回日期：2

8、013—08—21基金项目：合肥工业大学产学研校企合作资助项目(10619)作者简介：胡L元(1984一)，男，安徽池州人，合肥工业大学工程师，硕士，研究方向为自动化成套设备研究，(E—mail)hfuthukongyu