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工業機器人在自動焊接行業中的應用

時間:2021-12-30 12:55:23 點擊:0 次 來源:行業資訊

  一.概述

 

  北京機械工業自動化所機電設備中心為蘇州某開關廠設計制作的機器人自動焊接工作站,在生產中具有方便的操作性能。該工作站要完成2種規格的產品焊接,對于不同規格的產品采用更換工件的方法切換。

 

  二.控制系統

 

  本項目采用首鋼莫托曼公司的機器人與西門子S7-200PLC的對接,PLC 系統有獨立的機柜,和機器人機柜之間通過專用電纜進行數據通訊。

 

  1.PLC系統

 

  采用西門子S7-200PLC實現4臺工件回轉步進電機的定位控制,液晶顯示設定單元的連接,氣缸及按鈕、傳感器的控制。同時與機器人的控制系統通訊,實現工作站的基本功能。

 

  2.液晶顯示設定單元

 

  實現程序號的選擇,步進參數的設定,報警的顯示。

 

  3.焊槍進給機構

 

  采用焊接機器人實現焊槍的進給,可根據不同的焊接工件選擇不同的定位程序。

 

  4.工件回轉機構

 

  采用步進電機控制工件的旋轉速度和角度,其數值可任意設定。

 

  三.轉軸焊接工作站PLC與機器人的軟件連接

 

  1.機器人主程序(MAIN)

 

  根據不同條件,分別調出2個不同的工作子程序(WORK)。該程序一直處于掃描狀態,當條件信號滿足時進行焊接,焊接完畢,繼續掃描,等待下一次焊接指令。

 

 ?。?)條件信號(由PLC發出):

 

  IN1- IN2: 01——對應品種1; 10——對應品種2。

 

  IN5- IN6:工位1-4選擇

 

  用4種信號組合(00,01,10,11)來選擇4種焊接工位,IN5為低位,IN6為高位

 

  IN7:動作應許(根據PLC的運行狀態,決定是否開始焊接)

 

 ?。?)程序流程:(共4組程序段)

 

  A.先根據條件信號來判斷所需程序號;

 

  B.用CALL指令調用相應的工作子程序(WORK)。

 

  2.工作子程序(WORK)

 

  工作子程序共計2個,對應品種1、2;

 

  條件確認信號:

 

  OUT1- OUT2:程序反饋確認信號1-2,通知PLC收到品種選擇信號(由機器人發出);

 

  01——對應品種1;

 

  10——對應品種2。

 

  OUT4-OUT5:確認工位號1-4,通知PLC收到工位選擇信號(由機器人發出);

 

  用4種信號組合(00,01,10,11)來表示4種焊接工位,OUT4為低位,OUT5為高位。

 

  OUT8焊接指示,用來反饋給PLC焊接過程

 

  2)程序流程:

 

  A.接受PLC程序號,工位號(IN1,IN2,IN5,IN6)

 

  B.反饋給PLC程序號,工位號(OUT1,OUT2,OUT4,OUT5)

 

  C.置位OUT8,通知PLC開始焊接;

 

  D.CALL焊縫子程序;

 

  焊縫子程序是機器人通過示教后產生,主要是記錄機器人的焊槍在示教過程中的運動軌跡。

 

  E.完成全部焊縫后,OUT8復位,通知PLC,該件焊接完畢。

 

  四. 工作方法

 

  1.開機:打開氣源開關,調整減壓閥使壓力在5~6Mpa之間。打開PLC驅動柜總電源開關,確認柜內可編程控制器電源開關、穩壓電源開關閉合后,打開機器人驅動柜電源開關.

 

  2.參數輸入與設定:當接通氣源、電源后,即可在觸摸式顯示屏上輸入工件品種。

 

  3.裝入工件:在外側的工位上裝入工件,裝好后,按下相應工位的就緒按扭,等待機器人焊接.( 開機第一次焊接時,須按一下相應工位的工位變換按鈕,把就緒的外側工位旋轉至內側,以后便自動轉入.)

 

  4.卸工件:焊接完畢后,PLC驅動柜里的揚聲器聲響提示。此時,若該工位的外側工位就緒燈已亮,則變位機旋轉180度,焊接完的工位在外側卸工件。若該工位的外側工位就緒燈未亮,按相應手控盒上的工位變換按鈕也可使變位機旋轉180度。

 

  五. 結束語

 

  本系統結構簡單,性能穩定可靠,操作方便。為機器人自動焊接技術的實現提供了一個很好的實例。

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