一种基于PLC和触摸屏的导叶修复自动堆焊控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于PLC和触摸屏的导叶修复自动堆焊控制系统，包括PLC控制器、触摸屏、操作盒、伺服电机驱动器、伺服编码器、伺服电机、交流电机；PLC控制器分别与触摸屏和操作盒﹑伺服编码器、伺服电机驱动器连接,伺服电机驱动器与伺服电机连接,用户在触摸屏界面输入焊接工艺参数,PLC控制器通过将脉冲信号传输给伺服电机驱动器,控制伺服电机输出端的执行机构完成对导叶修复的自动堆焊运动。本发明专利技术的有益效果是：触摸屏提供的人机交互界面降低了系统的操作难度,有效的提高了焊接质量和效率,实现了对导叶修复的自动化焊接。率,实现了对导叶修复的自动化焊接。率,实现了对导叶修复的自动化焊接。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PLC和触摸屏的导叶修复自动堆焊控制系统


[0001]本专利技术涉及导叶修复的自动堆焊领域，是一种基于PLC和触摸屏的导叶修复自动堆焊控制系统。

技术介绍

[0002]我国水力资源丰富，水力开发电能的能力强大。为了适应不同流域的电能开发情况，研制出了各种不同型号的水轮机及导叶。但是由于部分地区河流泥沙含量大，水轮机的过流部件——水轮机导叶，在发电过程中磨蚀严重，磨蚀后的导叶采用人工堆焊修复的方式修复效率低、工作量大、质量难以保证。
[0003]因此亟需自动化堆焊修复水轮机导叶，所以设计了一种基于PLC和触摸屏的导叶修复自动堆焊控制系统以提高导叶堆焊修复效率，保证堆焊修复质量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于PLC和触摸屏的导叶修复自动堆焊控制系统，以提高水轮机导叶堆焊修复的效率，实现了对水轮机导叶堆焊修复的自动化。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于PLC和触摸屏的导叶修复自动堆焊控制系统，包括焊接装置、控制系统；所述的焊接装置连接控制系统，其中，所述的焊接装置包括龙门式机架、焊枪位姿调整机构、导叶中部加持翻转机构、导叶端部支撑机构；所述焊枪位姿调整机构包括：焊枪水平移动机构并安装有伺服电机Ⅰ和伺服电机Ⅱ、焊枪升降机构并安装有伺服电机Ⅲ、旋转调节机构并安装有交流电机Ⅰ、焊枪角度调整机构并安装有交流电机Ⅱ、焊枪，所述导叶中部加持翻转机构安装有交流电机Ⅲ和伺服电机Ⅳ，所述导叶端部支撑机构安装有交流电机Ⅳ和交流电机
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；所述伺服电机Ⅰ、伺服电机Ⅱ、伺服电机Ⅲ、伺服电机Ⅳ、交流电机Ⅰ、交流电机Ⅱ、交流电机Ⅲ、交流电机Ⅳ、交流电机
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同时连接所述的控制系统；焊接装置和控制系统连接所用的电缆接线全部内置于塑料拖链内,便于防护和维修。
[0006]所述的控制系统包括PLC控制器、触摸屏、操作盒、伺服电机驱动器、伺服编码器；所述的PLC控制器分别与触摸屏和操作盒﹑伺服编码器、伺服电机驱动器、交流电机Ⅰ、交流电机Ⅱ、交流电机Ⅲ、交流电机Ⅳ、交流电机
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连接；所述的伺服电机驱动器连接伺服电机Ⅰ、伺服电机Ⅱ、伺服电机Ⅲ、伺服电机Ⅳ。
[0007]一种基于PLC和触摸屏的导叶修复自动堆焊控制系统，所述控制方法包括如下步骤：步骤A 触摸屏提供了一个友好的人机交互界面，用户先选择需要堆焊修复的导叶类型，其次选择导叶修复的部位；步骤B 用户通过触摸屏或操作盒控制焊枪移动到焊接部位的起点，并输入堆焊后的所需参数，按下焊接指令；步骤C 焊接指令执行前，控制系统根据输入的参数，计算出最佳的焊接速度、电
流、电压等焊接工艺参数，并转换成脉冲；步骤D 焊接时PLC控制器会按照用户已经编辑好的程序进行运行，并且PLC控制器会从触摸屏中预定好的地址提取脉冲，并将脉冲信号传输给伺服电机驱动器，控制伺服电机末端的执行机构完成堆焊轨迹的运动。
[0008]一种基于PLC和触摸屏的导叶修复自动堆焊控制系统，用户可通过操作盒可控制交流电机Ⅳ进行转动，进而使导叶端部支撑机构(4)在龙门式机架(1)上移动，交流电机
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转动进而实现导叶端部高低支撑的调整。
[0009]所述的导叶修复自动堆焊控制系统所用的焊接方法为二氧化碳气体保护焊。
[0010]本专利技术的有益效果是：一种基于PLC和触摸屏的导叶修复自动堆焊控制系统，选用PLC作为其控制器,接线简单、编程易学,直接利用专用指令就可以完成机器人多轴控制。PLC控制器为核心，控制伺服电机驱动导叶堆焊修补机器人焊枪的前进后退，上升下降，左行右行以及导叶在中夹持系统作用下的旋转，从而实现各种侵蚀面修补时所选的插补堆焊运动；利用触摸屏开发的友好人机界面,用户只需根据所选类型输入对应焊接工艺参数系统即可完成导叶修复堆焊的自动。有利于降低用工成本、提高生产效率、降低废品率,把工人从繁重的体力劳动中解救出来,减轻了劳动人员的工作强度。有广泛的应用价值和市场前景。
附图说明
[0011]图1是本专利技术的整体结构示意图。
[0012]图2是本专利技术的控制图。
[0013]图3是本专利技术焊枪位姿调整机构的结构示意图。
[0014]图4是本专利技术导叶中部加持翻转机构的结构示意图。
[0015]图5是本专利技术导叶端部支撑机构的结构示意图。
[0016]图6是本专利技术的工作示意图。
[0017]图中所示：1.龙门式机架，2.焊枪位姿调整机构，3.导叶中部加持翻转机构，4.导叶端部支撑机构，5.控制系统，6.导叶，21.焊枪水平移动机构，22.伺服电机Ⅰ, 23.伺服电机Ⅱ，24.焊枪升降机构，25.伺服电机Ⅲ，26.旋转调节机构，27.交流电机Ⅰ，28.焊枪角度调整机构，29.交流电机Ⅱ，30.焊枪，31.交流电机Ⅲ，32.伺服电机Ⅳ，41.交流电机Ⅳ，42.交流电机
Ⅴ
。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0019]如图1、图3、和图6所示，本专利技术的一个实施例是提供了一种基于龙门架式的导叶修复的自动堆焊装置，包括龙门式机架(1)、焊枪位姿调整机构(2)、导叶中部加持翻转机构(3)、导叶端部支撑机构(4)；通过焊枪位姿调整机构(2)能实现焊枪的上下和水平方向移动，还能实现焊枪的角度调整和方向调整，在多轴联动下完成对水轮机导叶修复的自动化焊接。
[0020]如图1和图2所示，本专利技术的另一个实施例是提供了一种基于PLC和触摸屏的导叶修复自动堆焊控制系统的控制方法，具体如下：
步骤A 触摸屏提供了一个友好的人机交互界面，用户先选择需要堆焊修复的导叶类型，其次选择导叶修复的部位；步骤B 用户通过触摸屏或操作盒控制焊枪移动到焊接部位的起点，并输入堆焊后的所需参数，按下焊接指令；步骤C 焊接指令执行前，控制系统根据输入的参数，计算出最佳的焊接速度、电流、电压等焊接工艺参数，并转换成脉冲。
[0021]步骤D 焊接时PLC控制器会按照用户已经编辑好的程序进行运行，并且PLC控制器会从触摸屏中预定好的地址提取脉冲，并将脉冲信号传输给伺服电机驱动器，控制伺服电机末端的执行机构完成堆焊轨迹的运动。
[0022]如图4和图5所示，在堆焊前可使用操作盒控制交流电机调整导叶中部加持翻转机构和导叶端部支撑机构之间的距离、导叶端部支撑机构的高度，使磨损的导叶被支撑到最佳堆焊位置。
[0023]上述实施例提供的一种基于PLC和触摸屏的导叶修复自动堆焊控制系统，其控制系统包括PLC控制器、触摸屏、操作盒、伺服电机驱动器、伺服编码器；所述的PLC控制器分别与触摸屏和操作盒﹑伺服编码器、伺服电机驱动器、交流电机Ⅰ、交流电机Ⅱ、交流电机Ⅲ、交流电机Ⅳ、交流电机
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连接；所述的伺服电机驱动器连接伺服电机Ⅰ、伺服电机Ⅱ、伺服电机Ⅲ、伺服电机Ⅳ。
[0024]上述实施例提供的一种基于PLC和触摸屏的导叶修复自动堆焊控制系统，控制系统所用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PLC和触摸屏的导叶修复自动堆焊控制系统，其特征在于包括焊接装置、控制系统；所述的焊接装置连接控制系统，其中，所述的焊接装置包括龙门式机架(1)、焊枪位姿调整机构(2)、导叶中部加持翻转机构(3)、导叶端部支撑机构(4)；所述焊枪位姿调整机构(2)包括：焊枪水平移动机构(21)并安装有伺服电机Ⅰ(22)和伺服电机Ⅱ(23)、焊枪升降机构(24)并安装有伺服电机Ⅲ(25)、旋转调节机构(26)并安装有交流电机Ⅰ(27)、焊枪角度调整机构(28)并安装有交流电机Ⅱ(29)、焊枪(30)，所述导叶中部加持翻转机构(3) 安装有交流电机Ⅲ(31)和伺服电机Ⅳ(32)，所述导叶端部支撑机构(4) 安装有交流电机Ⅳ(41)和交流电机
Ⅴ
(42)；所述伺服电机Ⅰ、伺服电机Ⅱ、伺服电机Ⅲ、伺服电机Ⅳ、交流电机Ⅰ、交流电机Ⅱ、交流电机Ⅲ、交流电机Ⅳ、交流电机
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同时连接所述的控制系统；焊接装置和控制系统连接所用的电缆接线全部内置于塑料拖链内,便于防护和维修。2.根据权利要求1所述的一种基于PLC和触摸屏的导叶修复自动堆焊控制系统，其特征在于所述的控制系统包括PLC控制器、触摸屏、操作盒、伺服电机驱动器、伺服编码器；所述的PLC控制器分别与触摸屏和操作盒﹑伺服编码器、伺服电机驱动器、交流电机Ⅰ、交流电机Ⅱ、交...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾海峰，王江坤，胡智政，辛献军，何冀淼，杜婵婵，王文东，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：