全自动单管销钉焊接机的控制方法技术

本发明专利技术涉及一种焊接自动化技术领域的全自动单管销钉焊接机的控制方法，步骤为：Ａ．通过触摸屏截面数据输入按照截面方案序号、奇数圈钉数、奇数圈钉角度坐标、偶数圈钉数、偶数圈钉角度坐标的顺序输入；Ｂ．通过触摸屏输入单管焊接数据并存储，单管焊接数据的输入依照如下顺序：枪间距、段数、起始点坐标、段长度、钉间距、截面方案序号，Ｃ．采用ＰＬＣ可编程控制器将已存储的数据进行转换，对截面数据和单管焊接数据处理，生成２０００个销钉的具体坐标和所需焊枪数；Ｄ．调用已生成的２０００个销钉坐标及所需焊枪数进行焊接。本发明专利技术使焊接操作方式方便可靠，可以高效、稳定的完成大规模单管销钉焊接的生产任务。

Control method of full automatic single pipe pin welding machine

The invention relates to a method for controlling a welding automation technology, automatic welding machine for single pin steps: A. through the touch screen input data in accordance with section section plan number, odd number, odd order input pin ring ring screw angle coordinates, even circle number, even circle nail nail angle coordinate; B. through the touch screen the input data storage and single welding, pipe welding data input in accordance with the following order: gun spacing, number of segments, starting point coordinate, length, nail spacing, cross section scheme using PLC conversion C. serial number, the programmable controller will have the data storage, data processing and data on the cross section of single tube welding, specific coordinate generation 2000 the pin and the required number of welding torch; 2000 pin D. coordinates have been generated and call the required number of welding torch. The invention enables the welding operation mode to be convenient and reliable, and can effectively and stably complete the production task of large-scale single pipe pin welding.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种焊接自动化
的方法，具体涉及的是一种全自动单 管销钉焊接机的控制方法。
技术介绍
销钉焊接是锅炉、压力容器生产过程中的关键工序。目前，销钉焊接主要 采用手枪式螺柱焊接机，由工人手工完成。这种焊接方法优点是灵活性高，缺 点是焊接质量不稳定，不能用于大批量生产。如钢管销钉焊接工艺要求圆管上 焊接多排直径销钉，每排3 4个销钉，每个销钉沿钢管轴向直线度误差小于土 0. 15mm， lm内两排销钉沿钢管轴向直线度误差小于0. 5鹏，每排销钉的径向误 差小于±0.25° 。如此高精度、高密度的焊接，手工是不可能完成的。现有全自动单管销钉焊接机，机械成型的单管销钉焊接机包括焊接机床身 用以承载钢管进行水平运动，由交流伺服电机驱动；主动进给机构和从动进给 机构，通过交流伺服电机驱动，夹持钢管工件进行旋转；焊接操作机，实现两 把焊枪的焊接工作；两套振动锅，用以完成两把焊枪的自动送钉工作。PLC可编 程控制器用以控制自动单管焊接。可编辑触摸屏连接PLC进行实时操作，接受 实时反馈。上位计算机编写程序用以调试修改PLC程序以及修改可编辑触摸屏 的操作界面。从上述技术要求计算，每根钢管平均需要焊接2000个销钉，上述焊接机实 现了自动焊接技术，但是大规模信息量的输入也是一大问题。另一方面，焊接 车间的环境恶劣，技术参数、焊接数据的输入和焊接操作难以同时进行，现阶 段正缺少一个灵活可靠的输入及操作方式，能够实现离线以及在线的数据编辑。经对现有技术的文献检索发现，中国专利技术专利"T型管自动焊接机"(专利 申请号CN200620147727. 3)。该专利公开了一种用于T型管焊缝焊接的T型管自 动焊接机，属于焊接自动化
它是在焊枪运动机构中设置了两个相互 正交的机械凸轮，焊枪的旋转由一台伺服电机驱动，从而实现了焊枪相对于T型管焊缝的三维差补运动。整机采用PLC控制，通过按钮和显示面板进行操作。 数据输入方式比较繁复，操作困难，反馈不及时。另外在暂停和恢复功能上有 一定欠缺。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种全自动单管销钉焊接机 的控制方法，将大规模的销钉焊接参数转换为少量的数据输入，可在线或离线 的进行指定格式的数据输入，可以全自动的完成大规模单管销钉焊接的生产任 务；自动焊接过程中可以及时暂停或恢复生产。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术包括以下步骤A. 通过触摸屏输入截面数据并存储。将大规模的销钉焊接参数转换为少量 的数据输入，是一种简化输入的方法，由于销钉焊接中销钉的焊接数量较多， 每个销钉的数据包括X轴坐标、截面坐标、焊枪序号。若按照该数据格式输入， 那么每根钢管焊接之前的输入及校对工作平均耗时一个小时。本专利技术的控制方 法将大规模数据简化为少量数据的输入，截面数据输入按照截面方案序号、奇 数圈钉数、奇数圈钉角度坐标、偶数圈钉数、偶数圈钉角度坐标的顺序输入。 输入方式采用在线或离线方式。B. 在截面数据存储完毕后，通过触摸屏输入单管焊接数据并存储，单管焊 接数据输入依照如下顺序枪间距、段数、起始点坐标、段长度、钉间距、截 面方案序号。另外本专利技术提供了在线或离线的进行指定格式的数据输入方式， 方便了工艺部门的操作，离线数据输入使得工艺参数的输入可以远离恶劣的车 间环境，在线数据输入又能使操作工在现场进行及时的数据校对及修改。C. 采用PLC可编程控制器将已存储的数据进行转换。对截面数据和单管焊接数据处理，生成2000个销钉的具体坐标和所需焊枪数。D. 全自动的完成大规模单管销钉焊接的生产任务。调用已生成的2000个 销钉坐标及所需焊枪数，以两把焊枪同时焊接的最高速度进行焊接，用最快速 度完成一根钢管焊接的工作。自动焊接过程中可以及时暂停或恢复生产，操作 反应时间在0. Olsec之内。暂停恢复后不影响坐标定位，无需重定位。如步骤A所述截面数据输入，通过触摸屏编辑实现。触摸屏可以通过屏幕 操作输入截面数据，同时也可以通过存储卡离线编辑数据文件输入数据。输入的数据经过确认可以直接存储到PLC可编程控制器的数据内存空间中。设定的 截面数据的输入格式如下表一<table>table see original document page 7</column></row><table>角度坐标个数预留为9个，空余时以O补足。角度坐标的输入顺序即为焊 接单圈截面时的焊接顺序，为了提高焊接效率，在数据输入时按照最优路径安 排截面销钉的顺序。若焊接截面数据为奇数圈钉坐标为0.0 36.0 72.0 偶数圈钉坐标为18.0 54.0 为提高效率在录入时改变输入顺序-表二<table>table see original document page 7</column></row><table>通过这种数据输入方式可以将每根管2000个销钉的焊接数据化简为20-30 个数据，使焊接数据的输入工作灵活方便可靠。所述步骤A数据输入亦可通过离线的文件操作方式输入。上述的文件操作 是将离线编辑的参数与触摸屏进行交换，存储媒介是存储卡与触摸屏，与PLC 无关，存储类型是*. csv文件，文件存储格式是每行21个数据表示一个截面方 案，离线编辑时应一一对应输入，空余位置以0代替。 一个文件可以保存一个 截面方案(单行)，也能保存多个截面方案(多行)。文件离线编辑时将已有csv文件进行修改后保存，不能新建文件保存为csv 格式或将已有文件另存为，这样会使文件格式无效。如步骤B所述单管焊接数据输入，通过触摸屏操作实现。触摸屏可以通过 屏幕操作输入单管焊接数据，同时也可以通过存储卡离线编辑数据文件输入数 据。输入的数据经过确认可以直接存储到PLC可编程控制器的数据内存空间中。 现规定单管焊接数据输入格式如下表三<table>table see original document page 8</column></row><table>Si的编辑前提是Si所指的圆界面焊接方式己经被录入PLC所述步骤B数据输入亦可通过离线的文件操作方式输入。上述的文件操作 是将离线编辑的数据与触摸屏进行交换，存储媒介是SD卡与触摸屏，与PLC无 关，存储类型是^csv文件，文件存储格式是每行22个数据表示一个焊接任务， 离线编辑时应一一对应输入，空余位置以0代替。 一个文件可以保存一个焊接 任务(单行)，也能保存多个焊接任务(多行)。文件离线编辑时要将已有csv文件进行修改后保存，不能新建文件保存为 csv格式或将已有文件另存为，这样会使文件格式无效。生成的销钉焊接参数格 式为焊枪距离DG，总销钉数s，销钉k的X轴向位置(k=l s)，销钉k的A 轴向位置(k=l s)，销钉k所用的焊枪序号(k=l s)。所述PLC可编程控制器程序至少包括了以下程序段初始化，回零，数据 转换，独立控制，单步，自动，故障显示，安全性等。其中步骤C通过数据转 换程序段实现。步骤D通过自动程序段实现。所述初始化程序段，初始化设置了交流伺服电机回零和运行的速度和加速 度。PLC中速度加速度信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全自动单管销钉焊接机的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：　Ａ．通过触摸屏输入截面数据并存储，截面数据输入按照截面方案序号、奇数圈钉数、奇数圈钉角度坐标、偶数圈钉数、偶数圈钉角度坐标的顺序输入，输入方式采用在线或离线方式；　 Ｂ．在截面数据存储完毕后，通过触摸屏输入单管焊接数据并存储，单管焊接数据的输入依照如下顺序：枪间距、段数、起始点坐标、段长度、钉间距、截面方案序号，输入方式采用在线或离线方式；　Ｃ．采用ＰＬＣ可编程控制器将已存储的数据进行转换，对截面 数据和单管焊接数据处理，生成２０００个销钉的具体坐标和所需焊枪数；　Ｄ．调用已生成的２０００个销钉坐标及所需焊枪数，以两把焊枪同时进行焊接，完成一根钢管焊接的工作，自动焊接过程中能及时暂停或恢复生产，操作反应时间在０．０１ｓｅｃ之内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘品宽，何雪萦，董泽光，方业，冯恺侃，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]