[发明专利]全自动单管销钉焊接机的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接自动化技术领域的方法，具体涉及的是一种全自动单管销钉焊接机的控制方法。

背景技术

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±0.15mm，1m内两排销钉沿钢管轴向直线度误差小于0.5mm，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，中国发明专利“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，属于焊接自动化技术领域。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。

发明内容

本发明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。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

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。本发明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。另外本发明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0.01sec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