1.项目简介
金属网带广泛的应用于食品机械、玻璃机械、烘烤机械等需要网带传送的设备上。金属网带可完成食品机械的清洗、杀菌、烘干、冷却、蒸煮等工艺过程的传送,玻璃机械的退火、烤花、输瓶等流程的传送,烘烤机械的平面输送、螺旋输送等。网带焊接机用来完成网带支轴与链条的焊接固定。
在网带的加工过程中,螺旋盘条之间的连接以及支柱与链条之间的固定都需要人工操作,限制了产品的生产效率。为进一步提高生产效率、降低生产成本,客户要求研制网带支轴与链条焊接的自动焊接设备。设备的往复焊接周期不得大于1.5秒,具体的参数显示、设定,手动、自动控制方式可由人机界面进行操作。为保证两个焊接臂动作的准确性,焊接臂的动作由伺服电机控制。为满足频繁启停的要求,又要控制成本,送料轴选用大功率步进电机控制。鉴于汇控PLC在位置控制方面的优越性能,控制核心PLC选用广州汇控能源科技的ID200H系列高功能型主机。两轴焊接臂的位置控制以及送料长度控制都需要PLC有较高的高速脉冲输出性能。汇控ID200H系列高功能主机作为国产PLC的优质产品,可实现4轴位置控制,完全可以满足客户的控制要求,保证了焊接臂位置控制和定长送料的准确性。
2.控制系统设计
根据客户的控制工艺要求,设备分手动和自动两种控制方式。手动状态可手动控制原点复归、油泵启停、焊枪的进退、送料、焊接等动作。自动状态时,启动自动运行,左右焊枪首先进行原点归位,同时送料轴自动寻找焊点。左右焊枪原点归位完成之后,按照设定的坐标行驶到焊接工位,若送料轴焊点寻找完毕,则开始焊接。焊接完成之后,左右焊枪从工位退回,送料轴将网带链条下一个焊点送到焊接工位,左右焊枪再前进到焊接工位,开始焊接。之后,设备按照前一次的流程介绍,自动焊接。
在自动运行之前,需要在手动状态寻找原点,确定两焊枪的焊接工位。点击“原点复归”之后,左右焊枪分别自动寻找原点并确定原点位置。根据网带的宽度,通过手动方式调整左右焊枪到合适的焊接工位,点击“基准确认”,PLC自动记忆焊机工位的坐标地址。
以下是自动状态的控制工艺流程图。
人机界面部分共有4个画面组成,分别为“初始画面”、“参数监控画面”、“参数设定子画面”、“伺服设定画面”。如下图所示,为人机界面中 “伺服设定画面”。
3.总结
起初在调试的过程中出现,网带送料跑偏,接近开关检测不到;送料过程中网带受力不均匀,导致送料精度不够等机械问题得到了完善。在原点复归中,伺服找原点异常;油泵控制中,一直运行电机无法供油等涉及程序的问题也得到了改进。
经过设备硬件及软件部分的逐步改进,在焊接时间为1秒钟的情况下,设备每分钟的焊接次数可达到45次,基本上满足客户的要求。