PLC和變頻調速技術(shù)在自動(dòng)成套焊接中心的應用

　　焊接技術(shù)的發(fā)展水平是衡量一個(gè)國家機械制造和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的標志之一。世界現代焊接技術(shù)以高效、節能、優(yōu)質(zhì)及其工藝過(guò)程數字化、自動(dòng)化、智能化控制為特征，在國內，無(wú)論是從目前焊接設備和材料產(chǎn)量構成比的發(fā)展趨勢，還是從焊接設備和材料的制造技術(shù)和發(fā)展方向上看，我國現化焊接技術(shù)都已有很大發(fā)展,部分產(chǎn)品技術(shù)已達到或接近國外先進(jìn)水平，特別是成套焊接設備以及規模生產(chǎn)技術(shù)。

　　近幾年來(lái)，隨著(zhù)工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化程度的提高，人們對環(huán)保節能意識的增強，特別是隨著(zhù)中國加入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(zhuān)用焊接設備整體制造能力與水平得以較大提高，為了全面提高產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，確保產(chǎn)品的質(zhì)量，引進(jìn)某公司生產(chǎn)的成套焊接設備，不但提高了產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，提高了工作效率，而且還節約大量的能源，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。該中心結構先進(jìn)，功能齊全，控制靈活，操作方便。既可實(shí)現全自動(dòng)焊接，又可實(shí)現全自動(dòng)保護。對提高焊接質(zhì)量有可靠的保證，是提高焊接質(zhì)量和實(shí)現焊接自動(dòng)化的理想設備。

　　2、系統的結構組成和主要技術(shù)參數

　　2.1　系統的結構組成

　　ZGBM型自動(dòng)焊接中心是由YM-350KR2型自動(dòng)MAG焊機，立柱式操作機，焊接滾輪架和電氣控制裝置組合而成的，如圖1所示。

　　圖1　系統結構簡(jiǎn)圖

　　2.2　系統的主要參數

　　2.2.1　YM-350KR2型MAG焊機

　　YM-350型MAG自動(dòng)焊機由電源YD350KR2、送絲裝置YW-35KB和焊槍構件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的設定，能夠適應不同的焊接規范、焊接位置和焊絲種類(lèi)的需求;焊機機頭由送絲機構、導電部分、焊機頭、焊絲盤(pán)等組成。該機構具有維護簡(jiǎn)單、工作可靠、無(wú)躁聲、效率高、壽命長(cháng)等特點(diǎn)。并配合焊架、滾輪架，選取最佳焊接規范，獲得最佳焊接質(zhì)量?？刂蒲b置由電控箱和遙控盒兩部分組成。電控箱內有兩個(gè)控制板，一個(gè)是接觸器控制板，該板由熔斷器、控制變壓器、接觸器、PLC系統及接線(xiàn)端子等組成。該部分主要控制各電機通斷，實(shí)現各部分動(dòng)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(jìn)行控制和保護。以上各部分既相互聯(lián)系，可實(shí)現自動(dòng)焊接，又可相互獨立進(jìn)行單獨操作。其主要參數有:

　　額定焊接電流 350A

　　電源電壓 ～380V，50Hz

　　空載電壓 52V

　　焊接電流調節范圍 60～350A

　　焊絲直徑 Φ1.0，1.2 mm ；額定負載持續率 50％

　　額定功率 18.1kVA

　　2.2.2　立柱式焊接操作機

　　立柱式焊接操作機由升降機構，橫臂伸縮機構，回轉機構，行走機構及十字微調機構等部分組成。為了確保安全和焊接質(zhì)量，當橫臂伸縮時(shí)，就是在進(jìn)行行走焊縫焊接時(shí)，升降，回轉，行走均被鎖定。此外，升降，行走與回轉之間也是互相鎖定的。大臂升降機構用交流電機驅動(dòng)，交流電機由變頻器供電，能在較寬的范圍內實(shí)行無(wú)級調速，以滿(mǎn)足焊機獲得最佳焊接范圍的需要。

　　十字微調機構用來(lái)在焊接過(guò)程中，隨時(shí)調節焊機頭與焊縫間的相對位置。其ZGBM自動(dòng)焊接中心的主要參數如表1所示。

　　表1　ZGBM自動(dòng)焊接中心的主要參數

　　2.2.3　焊接滾輪架

　　焊接滾輪架分為可調式和自調式兩種，每套焊接滾輪架，主動(dòng)、被動(dòng)機座各一只。主動(dòng)輪運轉的兩個(gè)蝸輪減速器為同步運轉。減速器由通過(guò)調速電機和減速裝置實(shí)現電機無(wú)調速。每只滾輪外包橡膠層，摩擦系數大，以確保工件不打滑，運轉平穩。其主要參數如表2所示。

　　表2　焊接滾輪架主要參數

　　3、控制系統的設計

　　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(kāi)關(guān)按鈕、臺車(chē)進(jìn)退按鈕、立柱回轉按鈕、橫臂升降按鈕及控制大臂的報警和報警消除等。遙控盒面板上有電源指示燈、橫臂升降開(kāi)關(guān)、滾輪正反轉開(kāi)關(guān)、橫臂伸縮開(kāi)關(guān)、十字調節機構微調、焊啟、焊停按鈕等。

　　通過(guò)電控箱和遙控盒，可以對該中心的各個(gè)機構進(jìn)行調試和操作。既可以近控，又可以遠控，操作靈活，使用方便。該焊接中心在保證自動(dòng)焊接的同時(shí)，還設計了自動(dòng)保護系統。正在焊接時(shí)，若焊機部分出現故障，整個(gè)系統停止工作。若焊架，滾輪架或控制電源出現故障，焊機立即自動(dòng)停止焊接。能有效地實(shí)現自動(dòng)保護。停止后，保護部分又自動(dòng)復位，為下一次焊接作好準備，這樣可有效的避免起焊和收焊時(shí)產(chǎn)生的弧坑，確保焊縫在連接處的平滑過(guò)渡。