基于PLC的扁平电缆超声波自动焊接工作台制造技术

基于PLC的扁平电缆超声波自动焊接工作台，整体机架分三部分，上部分触摸屏显示和超声波焊机控制器，中部为焊接工作区，下部为电气控制箱及焊接气路，其特征在于，将PLC触摸屏伺服系统应用于扁平电缆超声波焊接工作台；PLC控制伺服电机带动丝杠准确走位停顿，随后发出焊接信号只会焊机焊接；PLC接到焊机焊接完毕抬头信号方可继续走位，直到设定的焊点数到达返回中心点工位；PLC接收焊机检测的故障信号，PLC控制伺服电机停机。通过更换夹具的方式来适应扁平电缆与不同接插件之间的焊接，从而达到提高产品生产能力的需求。PLC触摸屏伺服系统应用于扁平电缆超声波焊接工作台，大大提高自动化水平和降低人的劳动强度。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
:本技术涉及电缆焊接工作台，尤其是一种基于PLC的扁平电缆超声波自动焊接工作台。
技术介绍
:扁平电缆超声波焊接早期采用人工方法，工人将扁平电缆与接插件对住放于工作台上，手工将之对准焊头，然后脚踩脚踏开关，焊机低头焊一个焊点后抬头，人工移动扁平电缆与接插件，再踩脚踏开关再焊，重复操作以实现焊接目的。这种纯手工焊接，除了质量方面出差错率高外，人的劳动强度相当大，容易疲劳操作。
技术实现思路
:本技术的目的在于提供一种基于PLC的扁平电缆超声波自动焊接工作台，PLC触摸屏伺服系统应用于扁平电缆超声波焊接工作台，大大提高自动化水平和降低人的劳动强度。本技术所采用的技术方案是:提供一种基于PLC的扁平电缆超声波自动焊接工作台，整体机架分三部分，上部分触摸屏显示和超声波焊机控制器，中部为焊接工作区，下部为电气控制箱及焊接气路，其特征在于，将PLC触摸屏伺服系统应用于扁平电缆超声波焊接工作台。设备结构包括:电气控制部分、软件部分、伺服电机控制滚珠丝杠传动机械部分及超声波焊机部分；其中电气控制部分包括:PLC模块、触摸屏、伺服电机驱动器、伺服电机(自带转轴编码器)以及其它电气控制元件；软件部分包括:PLC模块软件和触摸屏软件；超声波焊机以及控制焊机部分、气路元件等由定制专业厂家提供。所述PLC与超声波焊机控制器有三处连接:焊接信号、复位信号和故障信号，采用屏蔽线中的几根控制线焊接于九针插头上，分别与超声波焊机控制器相对接；PLC控制伺服电机带动丝杠准确走位停顿，随后发出焊接信号只会焊机焊接；等待焊机焊接，在焊机靠近焊头上不地方搭支架用来安装接近开关，接近开关检测焊机焊头抬头信号，PLC接到焊机焊接完毕抬头信号方可继续走位，直到设定的焊点数到达返回中心点工位；若PLC接收焊机检测的故障信号，PLC控制伺服电机停机。所述触摸屏画面软件共设计31个画面，分别有不同的功能。其中包括5个参数画面，即参数设定画面和工位I?4焊点间距设定画面，以及10个配方参数画面。参数设定:可人为改变PLC程序的运行指令，包括焊点距离、焊点个数、移动速度以及工位1、工位2、工位3、工位4的初始焊点和中心定位点的绝对位移等，那么设定值通过程序计算达到等量纲，从而达到人机交互的准确性。设立左右安全极限、设立左右限位，比安全极限近。采用双按钮启动，防止误碰操作。触摸屏操作设计手动操作，除了用于维修调试，还是自动程序的分解。扁平电缆超声波自动焊接工作台由PLC控制伺服电机带动滚珠丝杠做定位左右运动，从而将转动变为直线运动，超声波焊机放置于滚珠丝杠螺母上固定。本设计的设备具有1、2、3、4四个工位，分为(1、2)和(3、4)两组，起初超声波焊机放置于两组工位中间；准备焊接左右移动时采用点焊机移动，工位不动工作方式，机械设计四个工位夹具固定于工作台上，通过PLC及触摸屏来进行自动/手动控制，可以在触摸屏上对每一组工位进行编程，PLC发出指令脉冲，伺服驱动器、伺服电机(自带转轴编码器)自身闭环达到准确定位。编程主要采用应用指令的绝对定位和相对定位指令，工位之间走位采用绝对定位，工位内焊点间移动走位采用相对定位，这样走位值就和参数设定的各工位定位点以及工位I?4焊点间距设定还有配方参数达到一一对应和准确找位。PLC除了给伺服驱动器发送脉冲指令即脉冲的个数及频率，分别控制伺服电机带动滚珠丝杠左右移动定位外，还和伺服驱动器输入输出关联以及面板按钮指示灯关联，从而达到自动控制目的。程序自动分左边启动和右边启动，每启动一周期，均完成两个工位的焊接，假设只焊一个工位，通过设定焊点数为零达到；触摸屏除了显示功能还用于操作，操作分为手动、左边自动和右边自动，手动画面主要用于调试，可以一键到达各定位点停止，还可以设定“焊接位置”相对距离点动(点击焊接定位)，达到各工位其他焊点；触摸屏画面设计了 5个参数画面，即参数设定画面、工位I?4焊点间距设定画面，还设计了十个配方画面，从而提高人机交互能力。操作中:首先送电后回原点，用于消除累积误差，选用台达AB系列伺服系统就是因为其特有的内部回原点功能；打开气源充气阀，为超声波焊机气路提供气压，超声波焊机控制器被送电送气并检测压力，超声波焊机低头抬头是气缸运行；PLC会接到来自焊机控制器检测到气路故障报警而停机。将扁平电缆和接插件对位固定于工位的工装针座上，根据需要更换不同的工装夹具针座，选择相应参数配方才能将使程序运行于相对的参数值；准备焊接左右移动之时，PLC控制伺服电机带动滚珠丝杠和超声波焊机左右移动，从而将转动变为直线运动，按照参数设定准确定位于扁平电缆每一焊点下停顿，伺服电机驱动器、伺服电机(自带转轴编码器)自身闭环达到准确定位，PLC控制伺服电机带动丝杠准确走位停顿后发出焊接信号指挥焊机焊接，等待焊机抬头信号反馈PLC再让丝杠带动焊机继续走位，直到设定的焊点数到达返回中心点工位。程序自动分左边启动和右边启动，每启动一周期，均完成两个工位内各焊点的焊接，假设只焊一个工位，通过设定该工位焊点数为零达到。触摸屏画面操作，首先对参数设定画面和工位I?4焊点间距设定画面的参数设定或者调出成熟配方，从而参数应用于程序运行中。初始调试时，除了首先回原点，确定原点位置外，主要利用手动画面和参数设定画面对各工位初始焊点准确找位；手动2画面提供了各工位其他焊点准确找位。开机后，面板上选择手动或者自动开关，只能选择其中之 O选择自动，开机后触摸屏画面进入主画面，按触摸屏上左边自动按键或者台面上双按钮，(台面上安装三个按钮，分别两两起作用达到左启动或右启动，采用两个按钮是防止误碰)进入左边自动画面，左边自动运行，画面可以监控运行状态。工作起点由中心定位点开始(第一次由原点起始工作)左右启动工作结束均停在中心定位点，等一天工作结束再回原点，用于消除累计误差。在选择开关打到自动前，安装好扁平电缆于针座上，查触摸屏上参数画面参数值是否和扁平电缆安装类型一致。自动程序构架:基本从中心点开始运行，分为左边启动和右边启动。左启动，先到工位I的偏差再到工位I初点，一步一步把工位I焊点焊完，再快速移动到工位2，再一步一步把工位2焊点焊完，最后返回中心点。同样右启动，先到工位3初点，一步一步把工位3焊点焊完，再快速移动到工位4，再一步一步把工位4焊点焊完，最后快速返回中心点。左边自动中，从中心位先到工位I的偏差再到工位I第一焊点，是为了反响串动消除丝杠滚珠间隙的偏差。工位间的移动速度，参数画面可人工设定，最高200毫米每秒=200KHZ ;工位内焊点间的移动10KHZ，由程序内部指定。本技术的有益效果是:通过更换夹具的方式来适应扁平电缆与当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PLC的扁平电缆超声波自动焊接工作台，整体机架分三部分，上部分触摸屏显示和超声波焊机控制器，中部为焊接工作区，下部为电气控制箱及焊接气路，其特征在于，将PLC触摸屏伺服系统应用于扁平电缆超声波焊接工作台；设备结构包括：电气控制部分、软件部分、伺服电机控制滚珠丝杠传动机械部分及超声波焊机部分；其中电气控制部分包括：PLC模块、7寸触摸屏、伺服电机驱动器、伺服电机（自带转轴编码器）以及其它电气控制元件；软件部分包括：PLC模块软件和触摸屏软件；所述PLC 与超声波焊机控制器有三处连接：焊接信号、复位信号和故障信号，采用屏蔽线中的几根控制线焊接于九针插头上，分别与超声波焊机控制器相对接；PLC控制伺服电机带动丝杠准确走位停顿，随后发出焊接信号只会焊机焊接；等待焊机焊接，在焊机靠近焊头上不地方搭支架用来安装接近开关，接近开关检测焊机焊头抬头信号，PLC 接到焊机焊接完毕抬头信号方可继续走位，直到设定的焊点数到达返回中心点工位；若PLC接收焊机检测的故障信号，PLC控制伺服电机停机；所述触摸屏画面软件共设计31个画面，分别有不同的功能：其中包括5个参数画面，即参数设定画面和工位1～4焊点间距设定画面，以及10个配方参数画面；台面上安装三个按钮，分别两两起作用达到左启动或右启动；所述参数设定：人为改变PLC程序的运行指令，包括焊点距离、焊点个数、移动速度以及工位1、工位2、工位3、工位4的初始焊点和中心定位点的绝对位移等，那么设定值通过程序计算达到等量纲，从而达到人机交互的准确性；设立左右安全极限、设立左右限位，比安全极限近； 操作中：首先送电后回原点，用于消除累积误差，选用台达AB系列伺服系统就是因为其特有的内部回原点功能；打开气源充气阀，为超声波焊机气路提供气压，超声波焊机控制器被送电送气并检测压力，超声波焊机低头抬头是气缸运行；PLC会接到来自焊机控制器检测到气路故障报警而停机；将扁平电缆和接插件对位固定于工位的工装针座上，根据需要更换不同的工装夹具针座，选择相应参数配方才能将使程序运行于相对的参数值；准备焊接左右移动之时，PLC控制伺服电机带动滚珠丝杠和超声波焊机左右移动，从而将转动变为直线运动，按照参数设定准确定位于扁平电缆每一焊点下停顿，伺服电机驱动器、伺服电机（自带转轴编码器）自身闭环达到准确定位，PLC控制伺服电机带动丝杠准确走位停顿后发出焊接信号指挥焊机焊接，等待焊机抬头信号反馈PLC再让丝杠带动焊机继续走位，直到设定的焊点数到达返回中心点工位；程序自动分左边启动和右边启动，每启动一周期，均完成两个工位内各焊点的焊接，假设只焊一个工位，通过设定该工位焊点数为零达到。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马娟，高永峰，张宏，李志强，赵永平，
申请(专利权)人：太原太航科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14