[PLC和變頻調(diào)速技術在成套焊接中心的應用]:1、引言 焊接技術的發(fā)展水平是衡量一個國家機械制造和科學技術發(fā)展水平的標志之一。世界現(xiàn)代焊接技術以高效、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)及其工藝過程數(shù)字化、自動化、智能化控制為特征,在國內(nèi),無論是從目前焊接設備和...
1、引言
焊接技術的發(fā)展水平是衡量一個國家機械制造和科學技術發(fā)展水平的標志之一。世界現(xiàn)代焊接技術以高效、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)及其工藝過程數(shù)字化、自動化、智能化控制為特征,在國內(nèi),無論是從目前焊接設備和材料產(chǎn)量構(gòu)成比的發(fā)展趨勢,還是從焊接設備和材料的制造技術和發(fā)展方向上看,我國現(xiàn)化焊接技術都已有很大發(fā)展,部分產(chǎn)品技術已達到或接近國外先進水平,特別是成套焊接設備以及規(guī)模生產(chǎn)技術。
近幾年來,隨著產(chǎn)業(yè)過程自動化程度的進步,人們對環(huán)保節(jié)能意識的增強,特別是隨著中國加進WTO以后,焊接行業(yè)的競爭更加日趨激烈,并對產(chǎn)品的質(zhì)量提出更高的要求。促使我國成套、專用焊接設備整體制造能力與水平得以較大進步,為了全面進步產(chǎn)品的焊接質(zhì)量,確保產(chǎn)品的質(zhì)量,引進某公司生產(chǎn)的成套焊接設備,不但進步了產(chǎn)品的焊接質(zhì)量,進步了工作效率,而且還節(jié)約大量的能源,保護工人的身體健康。該設備可廣泛應于鍋爐,壓力容器,石油化工,機械等制造行業(yè)中。該中心結(jié)構(gòu)先進,功能齊全,控制靈活,操縱方便。既可實現(xiàn)全自動焊接,又可實現(xiàn)全自動保護。對進步焊接質(zhì)量有可靠的保證,是進步焊接質(zhì)量和實現(xiàn)焊接自動化的理想設備。
2.1 系統(tǒng)的主要參數(shù)
2.2.1 YM-350KR2型MAG焊機
YM-350型MAG自動焊機由電源YD350KR2、送絲裝置YW-35KB和焊槍構(gòu)件YT-35組成,具有優(yōu)良的工作性能。它的焊接電源具有收弧電壓電流參數(shù)的設定,能夠適應不同的焊接規(guī)范、焊接位置和焊絲種類的需求;焊機機頭由送絲機構(gòu)、導電部分、焊機頭、焊絲盤等組成。該機構(gòu)具有維護簡單、工作可靠、無躁聲、效率高、壽命長等特點。并配合焊架、滾輪架,選取最佳焊接規(guī)范,獲得最佳焊接質(zhì)量??刂蒲b置由電控箱和遠控盒兩部分組成。電控箱內(nèi)有兩個控制板,一個是接觸器控制板,該板由熔斷器、控制變壓器、接觸器、PLC系統(tǒng)及接線端子等組成。該部分主要控制各電機通斷,實現(xiàn)各部分動作;另一塊板,主要由變頻器及其控制元件組成。主要是對大臂電機、滾輪電機進行控制和保護。以上各部分既相互聯(lián)系,可實現(xiàn)自動焊接,又可相互獨立進行單獨操縱。其主要參數(shù)有:
額定焊接電流 350A
電源電壓 ~380V,50Hz
空載電壓 52V
焊接電流調(diào)節(jié)范圍 60~350A
焊絲直徑 Φ1.0,1.2 mm ;額定負載持續(xù)率 50%
額定功率 18.1kVA
[$page] 2.2.2 立柱式焊接操縱機
立柱式焊接操縱機由升降機構(gòu),橫臂伸縮機構(gòu),回轉(zhuǎn)機構(gòu),行走機構(gòu)及十字微調(diào)機構(gòu)等部分組成。為了確保安全和焊接質(zhì)量,當橫臂伸縮時,就是在進行行走焊縫焊接時,升降,回轉(zhuǎn),行走均被鎖定。此外,升降,行走與回轉(zhuǎn)之間也是互相鎖定的。大臂升降機構(gòu)用交流電機驅(qū)動,交流電機由變頻器供電,能在較寬的范圍內(nèi)實行無級調(diào)速,以滿足焊機獲得最佳焊接范圍的需要。
十字微調(diào)機構(gòu)用來在焊接過程中,隨時調(diào)節(jié)焊機頭與焊縫間的相對位置。其ZGBM自動焊接中心的主要參數(shù)如表1所示。
表1 ZGBM自動焊接中心的主要參數(shù)
2.2.3 焊接滾輪架
焊接滾輪架分為可調(diào)式和自調(diào)式兩種,每套焊接滾輪架,主動、被動機座各一只。主動輪運轉(zhuǎn)的兩個蝸輪減速器為同步運轉(zhuǎn)。減速器由通過調(diào)速電機和減速裝置實現(xiàn)電機無調(diào)速。每只滾輪外包橡膠層,摩擦系數(shù)大,以確保工件不打滑,運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。其主要參數(shù)如表2所示。
表2 焊接滾輪架主要參數(shù)
3、控制系統(tǒng)的設計
電控箱面板上有大臂速度指示、滾輪速度指示、電源指示、電源開關按鈕、臺車進退按鈕、立柱回轉(zhuǎn)按鈕、橫臂升降按鈕及控制大臂的報警和報警消除等。遠控盒面板上有電源指示燈、橫臂升降開關、滾輪正反轉(zhuǎn)開關、橫臂伸縮開關、十字調(diào)節(jié)機構(gòu)微調(diào)、焊啟、焊停按鈕等。
通過電控箱和遠控盒,可以對該中心的各個機構(gòu)進行調(diào)試和操縱。既可以近控,又可以遠控,操縱靈活,使用方便。該焊接中心在保證自動焊接的同時,還設計了自動保護系統(tǒng)。正在焊接時,若焊機部分出現(xiàn)故障,整個系統(tǒng)停止工作。若焊架,滾輪架或控制電源出現(xiàn)故障,焊機立即自動停止焊接。能有效地實現(xiàn)自動保護。停止后,保護部分又自動復位,為下一次焊接作好預備,這樣可有效的避免起焊和收焊時產(chǎn)生的弧坑,確保焊縫在連接處的平滑過渡。
[$page] 3.1 PLC系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要完成橫臂伸縮和滾輪正、反向動作的控制,配合交流變頻器完成“段速/調(diào)速”的相關控制功能;若在“調(diào)速 ”狀態(tài)下,橫臂或滾輪可以實現(xiàn)無級調(diào)速,并且在焊接啟動后,自動啟動橫臂或滾輪的動作,在焊接過程中可根據(jù)焊接規(guī)范調(diào)節(jié)焊接速度;若需要段速焊接時,只要將開關切換到“段速”狀態(tài),再在電氣控制柜面板上設定各種段速組合,在打開電源后,設定單元上顯示:該畫面為焊接時的正式畫面,“當前組合”可通過“+”,“-”鍵選擇,對每一種組合,對應兩個值:當前焊點的長度、焊點的間隔,二者均以時間為單位,以滿足不同的焊接速度;右上角的“設定”鍵,用于切換如下畫面:通過該畫面設定焊接所需要的焊縫種類,最大可設100種組合,設定完畢,可進行“長度設定”進進焊點參數(shù)設定畫面:在此畫面上設定各種數(shù)據(jù),留意單位為0.1s,最后按動“顯示”畫面回到正常焊