??? 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　基于PLC控制的自動(dòng)焊機(jī)不僅能夠滿足工件的焊接質(zhì)量，而且要求能夠完全實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化，由于該控制系統(tǒng)所要控制的動(dòng)作步驟復(fù)雜、控制精度要求高，采用PLC工業(yè)處理器、光電耦合、電子感應(yīng)傳感器等元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程的自動(dòng)化控制。工件的夾緊與松開(kāi)，焊槍的前進(jìn)與退出，門(mén)的開(kāi)起與關(guān)閉等均采用氣動(dòng)控制裝置來(lái)完成?？刂葡到y(tǒng)主要分為以下幾個(gè)部分：

　　主控部分、驅(qū)動(dòng)部分、操作系統(tǒng)部分、輔助控制部分。

　　主控部分采用臺(tái)達(dá)PLC為主控單元，焊接長(zhǎng)度、速度可預(yù)先設(shè)定，可實(shí)現(xiàn)任意分度焊接。驅(qū)動(dòng)部分采用步進(jìn)電機(jī)以保證旋轉(zhuǎn)定位準(zhǔn)確。

　　由工藝要求和控制技術(shù)的特點(diǎn)，在控制中所有的控制量、開(kāi)關(guān)量和模擬量使用較多，針對(duì)焊接車間生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣的特點(diǎn)，在選用器件時(shí)選用了抗干擾性強(qiáng)、可靠性高、適用性廣的PLC作為控制核心。選用臺(tái)達(dá)公司的可編程控制器，其輸入點(diǎn)為16點(diǎn)、輸出點(diǎn)為8點(diǎn)，輸出類型為繼電器輸出，可滿足通斷交流或直流負(fù)載。控制部分的設(shè)計(jì)為手動(dòng)、自動(dòng)工作等操作方式?？刂葡到y(tǒng)如圖1所示。

　　手動(dòng)操作方式主要供系統(tǒng)調(diào)試和設(shè)備維修時(shí)使用，通過(guò)控制臺(tái)臺(tái)板上的手動(dòng)控制按鈕可分別操作各工序單獨(dú)進(jìn)行，并設(shè)計(jì)有指示信號(hào)燈。整個(gè)系統(tǒng)的輸入信號(hào)為數(shù)字量和模擬量，輸出負(fù)載信號(hào)均為數(shù)字量(分負(fù)載信號(hào)和指示信號(hào))。輸入輸出接口分配如表l所示，PLC控制原理如圖2所示。

??? 工件定位過(guò)程中完成三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)：工作臺(tái)沿機(jī)床導(dǎo)軌在水平方向的平動(dòng)、工件在水平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和垂直方向的運(yùn)動(dòng)，均由交流伺服電機(jī)通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)模塊和CNC輸出點(diǎn)相連，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的控制指令所要求的動(dòng)作過(guò)程。

　　控制過(guò)程所需要的工件位置信號(hào)和機(jī)床狀態(tài)信號(hào)是由位置檢測(cè)元件產(chǎn)生的，限位開(kāi)關(guān)和接近開(kāi)關(guān)，分別用于工件的檢測(cè)，軸向限位和定位。它們分別通過(guò)接口電路與PLC相連，將各自的信號(hào)傳輸?shù)絇LC，作為控制的輸入信號(hào)。

　　焊接加工過(guò)程所需要的焊接電源和相應(yīng)的送絲機(jī)構(gòu)都有直接的遠(yuǎn)程控制接口，可以通過(guò)接口電路接至PLC輸出點(diǎn)。控制系統(tǒng)可對(duì)起弧、息弧、電流切換等進(jìn)行控制。

　　實(shí)際電路中，由于輸出點(diǎn)的負(fù)載能力較弱，故采用繼電器輸出。其負(fù)載能力取決于繼電器觸點(diǎn)的輸出能力