1.項目簡介
金屬網帶廣泛的應用于食品機械、玻璃機械、烘烤機械等需要網帶傳送的設備上。金屬網帶可完成食品機械的清洗、殺菌、烘干、冷卻、蒸煮等工藝過程的傳送,玻璃機械的退火、烤花、輸瓶等流程的傳送,烘烤機械的平面輸送、螺旋輸送等。網帶焊接機用來完成網帶支軸與鏈條的焊接固定。
在網帶的加工過程中,螺旋盤條之間的連接以及支柱與鏈條之間的固定都需要人工操作,限制了產品的生產效率。為進一步提高生產效率、降低生產成本,客戶要求研制網帶支軸與鏈條焊接的自動焊接設備。設備的往復焊接周期不得大于1.5秒,具體的參數顯示、設定,手動、自動控制方式可由人機界面進行操作。為保證兩個焊接臂動作的準確性,焊接臂的動作由伺服電機控制。為滿足頻繁啟停的要求,又要控制成本,送料軸選用大功率步進電機控制。鑒于匯控PLC在位置控制方面的優越性能,控制核心PLC選用廣州匯控能源科技的ID200H系列高功能型主機。兩軸焊接臂的位置控制以及送料長度控制都需要PLC有較高的高速脈沖輸出性能。匯控ID200H系列高功能主機作為國產PLC的優質產品,可實現4軸位置控制,完全可以滿足客戶的控制要求,保證了焊接臂位置控制和定長送料的準確性。
2.控制系統設計
根據客戶的控制工藝要求,設備分手動和自動兩種控制方式。手動狀態可手動控制原點復歸、油泵啟停、焊槍的進退、送料、焊接等動作。自動狀態時,啟動自動運行,左右焊槍首先進行原點歸位,同時送料軸自動尋找焊點。左右焊槍原點歸位完成之后,按照設定的坐標行駛到焊接工位,若送料軸焊點尋找完畢,則開始焊接。焊接完成之后,左右焊槍從工位退回,送料軸將網帶鏈條下一個焊點送到焊接工位,左右焊槍再前進到焊接工位,開始焊接。之后,設備按照前一次的流程介紹,自動焊接。
在自動運行之前,需要在手動狀態尋找原點,確定兩焊槍的焊接工位。點擊“原點復歸”之后,左右焊槍分別自動尋找原點并確定原點位置。根據網帶的寬度,通過手動方式調整左右焊槍到合適的焊接工位,點擊“基準確認”,PLC自動記憶焊機工位的坐標地址。
以下是自動狀態的控制工藝流程圖。

人機界面部分共有4個畫面組成,分別為“初始畫面”、“參數監控畫面”、“參數設定子畫面”、“伺服設定畫面”。如下圖所示,為人機界面中 “伺服設定畫面”。

3.總結
起初在調試的過程中出現,網帶送料跑偏,接近開關檢測不到;送料過程中網帶受力不均勻,導致送料精度不夠等機械問題得到了完善。在原點復歸中,伺服找原點異常;油泵控制中,一直運行電機無法供油等涉及程序的問題也得到了改進。
經過設備硬件及軟件部分的逐步改進,在焊接時間為1秒鐘的情況下,設備每分鐘的焊接次數可達到45次,基本上滿足客戶的要求。
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