廣州元晟角鐵法蘭自動(dòng)焊機(jī)是一種基于旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的焊接機(jī)器人系統(tǒng)。系統(tǒng)采用慣量小，成本低，靈活性大的新型十字滑塊系統(tǒng)作為機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的位置精度高，焊縫偏差小，使用各類焊縫類型；配合步進(jìn)電機(jī)完成整個(gè)系統(tǒng)位移單元的傳動(dòng)，并進(jìn)行位置伺服。環(huán)境預(yù)檢測(cè)系統(tǒng)完成工作環(huán)境的檢測(cè)，確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行，角鐵法蘭自動(dòng)焊機(jī)DSP主控系統(tǒng)完成整個(gè)系統(tǒng)的管理和控制，并設(shè)計(jì)了包括軟件保護(hù)，機(jī)械限位保護(hù)，報(bào)警保護(hù)，電源管理保護(hù)在內(nèi)的各種保護(hù)措施。為了方便系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)，預(yù)留了標(biāo)準(zhǔn)的串口和以太網(wǎng)接口，可以方便對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展升級(jí)。

系統(tǒng)總指標(biāo)分析

角鐵法蘭自動(dòng)焊機(jī)作為一個(gè)工業(yè)用的焊接機(jī)器人，在對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，先對(duì)其要求的指標(biāo)進(jìn)行分析和制定。

1.1

系統(tǒng)靜態(tài)指標(biāo)

對(duì)于焊接機(jī)器人系統(tǒng)，其靜態(tài)指標(biāo)是指機(jī)器人處于正常的焊接運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，對(duì)于控制系統(tǒng)所給的指令，在達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，能夠做到無(wú)偏差跟蹤的能力，對(duì)于階躍信號(hào)和速度信號(hào)，考慮到機(jī)械結(jié)構(gòu)的特性，穩(wěn)態(tài)誤差必須控制在0.2%之內(nèi)，對(duì)于加速度信號(hào)，穩(wěn)態(tài)誤差不得小于0.5%。

1.2

角鐵法蘭自動(dòng)焊機(jī)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)

系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，對(duì)于焊接機(jī)器人來(lái)說，主要考慮的是整個(gè)系統(tǒng)對(duì)階躍輸入信號(hào)和正弦輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。對(duì)于階躍信號(hào)，其超調(diào)量不能超過10%，過渡時(shí)間不能超過0.1ms，震蕩次數(shù)不能超過2次。對(duì)于正弦響應(yīng)，主要考慮的是其頻率特性和相角裕度，工作頻率大概為5至12Hz。

1.3

運(yùn)動(dòng)精度指標(biāo)

焊槍移動(dòng)的位置精度小于0.2mm，焊縫誤差小于1mm，速度精度小于1mm/s，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間小于0.3s。

1.4

智能性指標(biāo)分析

要求所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有一定的智能性，其中包括系統(tǒng)自檢功能，故障嘗試自修復(fù)功能，故障保護(hù)功能，自動(dòng)循跡跟蹤焊縫功能。

1.5

可擴(kuò)展性指標(biāo)分析

系統(tǒng)應(yīng)該留有一定的對(duì)外接口，以滿足系統(tǒng)在線編程或離線編程，隨著INTERNET技術(shù)的發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，要求系統(tǒng)需要留有特定的接口模塊。系統(tǒng)必須具備可升級(jí)性，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)合的重新組裝和升級(jí)。

1.6

應(yīng)用指標(biāo)

整個(gè)系統(tǒng)為220V市電系統(tǒng)，在保證系統(tǒng)正工作的前提下，功率應(yīng)盡量減小?？刂坪诵南到y(tǒng)部分體積為25x25x25cm，電源管理部分由于其功耗相對(duì)較大，為了避免其對(duì)弱電系統(tǒng)的影響，對(duì)電源部分進(jìn)行單獨(dú)包裝，設(shè)定為25x25x25cm，并且配置散熱風(fēng)扇。

1.7

環(huán)境要求

在使用過程中噪聲不能大于40db，整個(gè)系統(tǒng)對(duì)市電網(wǎng)絡(luò)和周圍環(huán)境不存在電磁干擾，電磁兼容性必須控制在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，無(wú)強(qiáng)烈的電磁輻射性，工作時(shí)對(duì)焊槍的強(qiáng)光部分做簡(jiǎn)單的屏蔽。系統(tǒng)不具有防水性，防塵等級(jí)IP5級(jí)，工作環(huán)境為90攝氏度以下，負(fù)15攝氏度以上。

1.8

裝配指標(biāo)分析

整個(gè)系統(tǒng)的裝配精度只要是十字滑架的精度要求，其裝配精度必須控制在0.1mm以內(nèi)。

2

總體設(shè)計(jì)方案

如圖1所示，角鐵法蘭自動(dòng)焊接機(jī)為系統(tǒng)的總設(shè)計(jì)方案和模塊圖，整個(gè)系統(tǒng)可以分為9個(gè)主要的模塊，系統(tǒng)的工作思路為：

圖 1 總設(shè)計(jì)方案和模塊圖

總系統(tǒng)上電，啟動(dòng)工作環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)，檢測(cè)當(dāng)前主控平臺(tái)的環(huán)境濕度，和溫度，如果不符合工作環(huán)境要求，嘗試進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，若調(diào)節(jié)依然無(wú)效，則系統(tǒng)報(bào)警，并自動(dòng)關(guān)閉；環(huán)境檢測(cè)符合要求后，DSP主控系統(tǒng)啟動(dòng)，先完成自檢功能，如果發(fā)現(xiàn)某些模塊處于無(wú)法就緒狀態(tài)，系統(tǒng)嘗試軟件自動(dòng)修復(fù)，如果修復(fù)不成功，則系統(tǒng)自動(dòng)重啟，如果重啟后，依然無(wú)法解決問題，系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警動(dòng)作；系統(tǒng)初始化后，通過零點(diǎn)尋位傳感器查找初始零位，尋零結(jié)束后，進(jìn)行坐標(biāo)變換，將零位傳感器的坐標(biāo)變換為焊槍的坐標(biāo)，此時(shí)系統(tǒng)進(jìn)入到正常工作模式；用DSP通過PWM控制步進(jìn)電機(jī)，完成十字滑架的移動(dòng)，并控制弧焊電源和送絲機(jī)構(gòu)進(jìn)行焊接；在焊接開始之后，旋轉(zhuǎn)電弧傳感器檢測(cè)電弧電壓信息，通過DSP轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的位移信息，并進(jìn)行位移量的反饋，構(gòu)成整個(gè)控制系統(tǒng)的閉環(huán)工作模式；于此同時(shí)，系統(tǒng)配備的各種傳感器也處于監(jiān)視運(yùn)行狀態(tài)，包括機(jī)械限位保護(hù)，電源過壓過流保護(hù)，系統(tǒng)過熱過濕保護(hù)。

廣州市元晟自動(dòng)化科技有限公司，是專業(yè)從事研發(fā)風(fēng)口自動(dòng)焊接機(jī)，風(fēng)管角鐵自動(dòng)焊接機(jī)，風(fēng)管自動(dòng)焊接機(jī)，防火閥自動(dòng)焊接機(jī)，角鐵法蘭自動(dòng)焊接機(jī)，鋼管環(huán)縫自動(dòng)焊接機(jī)，工業(yè)自動(dòng)化焊割設(shè)備制造和技術(shù)服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)。我們堅(jiān)持售前詳細(xì)了解客戶產(chǎn)品及需求，協(xié)助客戶選型，根據(jù)特殊要求設(shè)計(jì)控制軟件及工裝；售中堅(jiān)持安裝達(dá)標(biāo)、調(diào)試到位、培訓(xùn)到人，售后到位，及時(shí)回復(fù)。

元晟自動(dòng)化科技--自動(dòng)卸料法蘭自動(dòng)焊加工生產(chǎn)

沖孔速率：一般工件1000次/小時(shí)

送進(jìn)電機(jī)和準(zhǔn)線調(diào)整均為進(jìn)交流伺服電機(jī),主要電氣控制元件及液壓、氣動(dòng)閥為進(jìn)口元件。

加工精度：符合GB2694-2003的要求

角鋼送進(jìn)速度：15m/min

編程方式：鍵盤輸入、USB接口輸入、CAD放樣軟件形成的程序可通過軟盤或網(wǎng)絡(luò)直接輸入。

生產(chǎn)線走向：右式——左式

自動(dòng)焊接是計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化和機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的融合，自動(dòng)焊接借助計(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。計(jì)算機(jī)焊接軟件可以模擬真焊接結(jié)果，我們只需將待焊接件固定到平臺(tái)上，運(yùn)行編好的程序，剩下等著就ok了！

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1.定期檢查電力配線的接線部位。入力側(cè)、出力側(cè)等端子，以及外部配線的接線部位，內(nèi)部配線的接線部位等部位的接線螺絲是否有松動(dòng)，生銹時(shí)要把銹除去使接觸導(dǎo)電良好。

2.焊機(jī)長(zhǎng)期的使用難免會(huì)使外殼因碰接而變形，生銹而受損傷，內(nèi)部零件也會(huì)消磨，因此在年度的保養(yǎng)和檢查時(shí)要實(shí)施不良品零件的更換和外殼修補(bǔ)及絕緣劣化部位的補(bǔ)強(qiáng)等綜合修補(bǔ)工作。不良品零件的更換在做保養(yǎng)時(shí)能夠全部一次更換新品以確保焊機(jī)之性能。

工欲善其事必先利其器，好的焊機(jī)使焊接工作起來(lái)事半功倍，我對(duì)焊機(jī)的使用、保養(yǎng)有以下建議：

1.冷卻水

冷卻水做的干凈，水循環(huán)流暢，4/5的水箱有水，冷卻水主要是冷卻焊槍的，只有焊槍不太燙手就可以。

2.焊機(jī)清理

視工作量而定，保證焊機(jī)干凈，約3個(gè)月左右拆開吹吹里面主板和功率件。

3.中繼線

中繼線的各個(gè)接頭要牢固，盡量不要把中繼線盤起來(lái)，讓它伸展開，盤起來(lái)的線圈會(huì)產(chǎn)生電感，影響焊機(jī)電弧，水循環(huán)也會(huì)受阻。