1.行業(yè)介紹

近20年來(lái)，隨著數(shù)字化，自動(dòng)化，計(jì)算機(jī)，機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，以及對(duì)焊接質(zhì)量的高度重視，自動(dòng)焊接已發(fā)展成為一種先進(jìn)的制造技術(shù)，自動(dòng)焊接設(shè)備在各工業(yè)的應(yīng)用中所發(fā)揮的作用越來(lái)越大，應(yīng)用范圍正在迅速擴(kuò)大。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，焊接生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化和自動(dòng)化是焊接機(jī)構(gòu)制造工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢(shì)。

20世紀(jì)80年代初期以前焊割設(shè)備國(guó)內(nèi)市場(chǎng)全部由國(guó)外焊割設(shè)備占領(lǐng)，80年代中后期國(guó)產(chǎn)焊割設(shè)備才逐步生產(chǎn)出并投放市場(chǎng)，90年代初隨著國(guó)產(chǎn)焊割設(shè)備的發(fā)展，市場(chǎng)的迅速擴(kuò)展，迫使國(guó)外企業(yè)到國(guó)內(nèi)來(lái)發(fā)展，切割機(jī)的價(jià)格也大幅度下降。90年代后期由于國(guó)產(chǎn)焊割設(shè)備質(zhì)量已趨穩(wěn)定，價(jià)格也較前幾年大幅度下降，因此已逐步取代了進(jìn)口機(jī)。

隨著我國(guó)工業(yè)向現(xiàn)代化邁進(jìn)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)焊割設(shè)備的需求逐年增大，加之國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家由于已有大量焊割設(shè)備正在使用，故數(shù)控等離子切割機(jī)的普及受到一定制約，而我國(guó)焊割設(shè)備技術(shù)起步和應(yīng)用較晚，形成供需缺口，導(dǎo)致我國(guó)焊割設(shè)備特別是數(shù)控等離子切割機(jī)的潛在市場(chǎng)巨大。

2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2.1 方案背景

自動(dòng)化焊接設(shè)備，也屬于機(jī)器人的一種，是為擺脫對(duì)人力的依賴性，提升工作效率，或是為了提高安全性而迎刃而生的新型設(shè)備；根據(jù)自動(dòng)化程度，自動(dòng)化焊接設(shè)備可分為以下三類：　　

一.剛性自動(dòng)化焊接設(shè)備剛性自動(dòng)化焊接設(shè)備亦可稱為初級(jí)自動(dòng)化焊接設(shè)備，其大多數(shù)是按照開(kāi)環(huán)控制的原理設(shè)計(jì)的。雖然整個(gè)焊接過(guò)程由焊接設(shè)備自動(dòng)完成，但對(duì)焊接過(guò)程中焊接參數(shù)的波動(dòng)不能進(jìn)行閉環(huán)的反饋系統(tǒng)，不能隨機(jī)糾正可能出現(xiàn)的偏差?！　?/p>

二.自適應(yīng)控制自動(dòng)化焊接設(shè)備；自適應(yīng)控制的焊接設(shè)備是一種自動(dòng)化程度較高的焊接設(shè)備，它配用傳感器和電子檢測(cè)線路，對(duì)焊縫軌跡自動(dòng)導(dǎo)向和跟蹤，并對(duì)主要的焊接參數(shù)進(jìn)行實(shí)行閉環(huán)的反饋控制，整個(gè)焊接過(guò)程將按預(yù)先設(shè)定的程序和工藝參數(shù)自動(dòng)完成。

三.智能化自動(dòng)焊接設(shè)備；它利用各種高級(jí)的傳感元件，如視覺(jué)傳感器，觸覺(jué)傳感器，聽(tīng)覺(jué)傳感器和激光掃描器等，并借助計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)和專家系統(tǒng)具有識(shí)別、判斷、實(shí)時(shí)檢測(cè)，運(yùn)算、自動(dòng)編程、焊接參數(shù)存儲(chǔ)和自動(dòng)生成焊接記錄文件的功能。

2.2設(shè)備操作流程

3.硬件配置

設(shè)備系統(tǒng)采用臺(tái)灣永宏FBs-PLC作為控制核心，以及與Unicom觸摸屏良好結(jié)合實(shí)現(xiàn)焊接設(shè)備的強(qiáng)大功能。同時(shí)焊槍的旋轉(zhuǎn)、拉桿的上下移動(dòng)則通過(guò)步進(jìn)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，如果對(duì)工藝要求精密，則選用伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制，同時(shí)通過(guò)編碼器來(lái)進(jìn)行數(shù)量的顯示。

硬件配置：設(shè)備的核心為1臺(tái)永宏FBs-40MAT系列PLC，1塊7寸Unicon觸摸屏，4臺(tái)伺服電機(jī)，1個(gè)編碼器。

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4.結(jié)論（實(shí)施結(jié)果）

在散熱器自動(dòng)焊接設(shè)備中，永宏FBs系列PLC的性能的可靠性得到了更有力的證明，同時(shí)簡(jiǎn)單便捷的操作，為設(shè)備的推廣提供了良好的基礎(chǔ)；永宏FBs系列PLC以永宏自行研發(fā)的SoC為核心，整合中央處理器（CPU）、硬件邏輯處理器（HLS）、高速通訊口、高速計(jì)數(shù)器/定時(shí)器，NC定位等為一體，速度最快可達(dá)920KHz，穩(wěn)定性更強(qiáng)。同時(shí)，結(jié)合永宏自己開(kāi)發(fā)的WinProladder編程軟件，通過(guò)簡(jiǎn)單而又直觀的表格實(shí)現(xiàn)對(duì)通訊配置、高速定時(shí)/計(jì)數(shù)定義、脈沖輸出控制等功能。

自動(dòng)旋槍，自動(dòng)二次壓緊計(jì)數(shù)系統(tǒng)比手動(dòng)焊接效率要高出150%以上。大大降低了焊接時(shí)間；生產(chǎn)產(chǎn)量高，相對(duì)于以前老式的暖氣片焊接方式，產(chǎn)量提升程度達(dá)到200%以上，大大提高一個(gè)工廠可接單量；相對(duì)于以前的人工焊接，省去了大量了人工搬運(yùn)成本，而且焊接工作更多靠機(jī)器自動(dòng)焊接；操作界面簡(jiǎn)單易學(xué)，對(duì)于設(shè)備使用初學(xué)者使用特別簡(jiǎn)單，大大提高了使用者的使用體驗(yàn)。