廣州元晟角鐵法蘭自動焊機是一種基于旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的焊接機器人系統(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)作為機械傳動機構(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；配合步進電機完成整個系統(tǒng)位移單元的傳動，并進行位置伺服。環(huán)境預(yù)檢測系統(tǒng)完成工作環(huán)境的檢測，確保系統(tǒng)的安全運行，角鐵法蘭自動焊機DSP主控系統(tǒng)完成整個系統(tǒng)的管理和控制，并設(shè)計了包括軟件保護，機械限位保護，報警保護，電源管理保護在內(nèi)的各種保護措施。為了方便系統(tǒng)的維護和升級，預(yù)留了標(biāo)準的串口和以太網(wǎng)接口，可以方便對系統(tǒng)進行擴展升級。

系統(tǒng)總指標(biāo)分析

角鐵法蘭自動焊機作為一個工業(yè)用的焊接機器人，在對整個系統(tǒng)進行設(shè)計的時候，先對其要求的指標(biāo)進行分析和制定。

1.1

系統(tǒng)靜態(tài)指標(biāo)

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

1.2

角鐵法蘭自動焊機系統(tǒng)動態(tài)指標(biāo)

系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)，對于焊接機器人來說，主要考慮的是整個系統(tǒng)對階躍輸入信號和正弦輸入信號的動態(tài)響應(yīng)特性。對于階躍信號，其超調(diào)量不能超過10%，過渡時間不能超過0.1ms，震蕩次數(shù)不能超過2次。對于正弦響應(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

運動精度指標(biāo)

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

1.4

智能性指標(biāo)分析

要求所設(shè)計的系統(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，故障保護功能，自動循跡跟蹤焊縫功能。

1.5

可擴展性指標(biāo)分析

系統(tǒng)應(yīng)該留有一定的對外接口，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)必須具備可升級性，以滿足不同應(yīng)用場合的重新組裝和升級。

1.6

應(yīng)用指標(biāo)

整個系統(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較大，為了避免其對弱電系統(tǒng)的影響，對電源部分進行單獨包裝，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，整個系統(tǒng)對市電網(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家標(biāo)準范圍之內(nèi)，無強烈的電磁輻射性，工作時對焊槍的強光部分做簡單的屏蔽。系統(tǒng)不具有防水性，防塵等級IP5級，工作環(huán)境為90攝氏度以下，負15攝氏度以上。

1.8

裝配指標(biāo)分析

整個系統(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)計方案

如圖1所示，角鐵法蘭自動焊接機為系統(tǒng)的總設(shè)計方案和模塊圖，整個系統(tǒng)可以分為9個主要的模塊，系統(tǒng)的工作思路為：

圖 1 總設(shè)計方案和模塊圖

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

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

元晟自動化科技--自動卸料法蘭自動焊加工生產(chǎn)

沖孔速率：一般工件1000次/小時

送進電機和準線調(diào)整均為進交流伺服電機,主要電氣控制元件及液壓、氣動閥為進口元件。

加工精度：符合GB2694-2003的要求

角鋼送進速度：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

自動焊接是計算機、自動化和機械設(shè)計技術(shù)的融合，自動焊接借助計算機軟件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng)具有識別、判斷、實時檢測，運算、自動編程、焊接參數(shù)存儲和自動生成焊接記錄文件的功能。計算機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上，運行編好的程序，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，生銹時要把銹除去使接觸導(dǎo)電良好。

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

工欲善其事必先利其器，好的焊機使焊接工作起來事半功倍，我對焊機的使用、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.焊機清理

視工作量而定，保證焊機干凈，約3個月左右拆開吹吹里面主板和功率件。

3.中繼線

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