CN103372708A

CN103372708A - 角钢型肋板多头焊接机系统及使用该系统分段焊接的方法

Info

Publication number: CN103372708A
Application number: CN 201210133233
Authority: CN
Inventors: 吴靖; 毕安慧; 刘自云
Original assignee: WUXI YANGTONG MACHINERY EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: WUXI YANGTONG MACHINERY EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2012-04-28
Filing date: 2012-04-28
Publication date: 2013-10-30

Abstract

本发明是涉及一利焊接机，尤其是一种用于角钢型肋板分段焊接的控制系统。角钢型肋板多头焊接机系统，包括门架、行走驱动系统、气体保护焊机、电控系统、电源及气体供给系统，所述气体保护焊机安装在所述门架上，所述行走驱动系统驱动所述门架在轨道上行走，所述行走驱动系统、气体保护焊机由所述电控系统控制，所述电源向所述电控系统供电，所述气体供给系统向所述气体保护焊机提供气源，还包括PLC和检测机构，所述检测机构包括编码器和检测轮，所述检测轮安装在所述门架上，所述编码器安装在的检测轮的轮轴上，所述PLC安装在电控系统内，对角钢型肋板多头焊接机系统内各部件动作进行控制，所述编码器与所述PLC通信连接。

Description

角钢型肋板多头焊接机系统及使用该系统分段焊接的方法

技术领域

本发明是涉及一种焊接机，尤其是一种用于角钢型肋板分段焊接的控制系统。

背景技术

角钢型肋板是钢塔构件生产中常用的加强筋，是一种特种型材。角钢型肋板多头焊接机是针对钢塔构件生产中角钢型肋板的气保焊焊接而特殊设计生产。工作时，工件放置在槽钢上相对固定，装有气保焊机头的焊臂可在龙门架的横梁上作水平、上下运动，使机头上的焊嘴对准焊缝，然后由龙门架在钢轨上作直线行走，进行自动焊接。

现有技术中控制分段焊接的方法有两种：一种是手动控制焊机的启停来实现分段焊接，焊接前需要事先在角钢型肋板上画好线，标明需焊接部分和空余部分，以方便在焊接过程中及时操作焊机的启停。这种控制方法的缺点是：工人工作量较大，工作效率不高，操作烦琐。

另外一种是采用PLC控制，通过编程设定焊机的启停时间来实现分段焊接。当焊接速度根据焊接工艺设定好之后，修改PLC程序中的时间继电器t的值，以满足焊接长度和空余长度的要求。

焊接工艺上有三个重要的要素：焊接电流、焊接电压和焊接速度。当母材厚度发生变化时所需焊脚高度也需变动，焊接电流、电压及焊接速度须相应调整，以保证焊接成形及焊脚高度，在焊接过程中，焊接速度可能需要调整。靠PLC程序启停时间来实现分段焊接控制方法中，若在焊接过程中，焊接速度发生变化，焊接长度和空余长度也会相应发生变化，对焊接长度等就无法精确控制，只能通过修改PLC内部的时间继电器的值来满足焊接长度和空余长度的要求。这种操作很不方便，且需要专业人员来修改。当焊机断弧或操作人员误操作等意外情况，也会造成焊接长度和空余长度不能满足要求的情况。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种焊接操作方便，提高了工作效率，焊接工艺发生改变时不影响焊接要求，可以轻松方便的设置角钢型肋板焊接长度和空余长度，还能满足角钢型肋板两边不对称焊接或头尾焊接等特殊焊接要求的角钢型肋板多头焊接机系统。

本发明要解决的另一问题是提供一种角钢型肋板两边不对称焊接、头尾焊接、角钢型肋板焊接长度和空余长度不等分段焊接的角钢型肋板多头焊接机系统的焊接方法。

本发明的发明目的是这样实现的，

角钢型肋板多头焊接机系统，包括门架、行走驱动系统、气体保护焊机、电控系统、电源及气体供给系统，所述气体保护焊机安装在所述门架上，所述行走驱动系统驱动所述门架在轨道上行走，所述行走驱动系统、气体保护焊机由所述电控系统控制，所述电源向所述电控系统供电，所述气体供给系统向所述气体保护焊机提供气源，还包括PLC和检测机构，所述检测机构包括编码器和检测轮，所述检测轮安装在所述门架上，所述编码器安装在的检测轮的轮轴上，所述PLC安装在电控系统内，对角钢型肋板多头焊接机系统内各部件动作进行控制，所述编码器与所述PLC通信连接。

进一步地，所述检测机构还包括接近开关，所述接近开关固定在焊臂导弧架上的L型安装架上，而焊臂导弧架安装在所述门架上。

进一步地，电控系统中还设有触摸屏，所述触摸屏与所述PLC通讯连接，使用者在所述触摸屏上设定要求的焊接长度和空余长度的数值会被传送到所述PLC中，所述PLC根据这个数值与编码器反馈计数脉冲转化后的数值比较，以此来控制焊机的启动或停止，从而完成设定长度的分段焊接。

本发明的另一发明目的是这样实现的，

角钢型肋板多头焊接机系统分段焊接方法，其中，角钢型肋板多头焊接机系统，包括门架、行走驱动系统、气体保护焊机、电控系统、电源、气体供给系统，PLC和检测机构；所述气体保护焊机安装在所述门架上，所述行走驱动系统驱动所述门架在轨道上行走，所述行走驱动系统、气体保护焊机由所述电控系统控制，所述电源向所述电控系统供电，所述气体供给系统向所述气体保护焊机提供气源，所述检测机构包括编码器、检测轮和接近开关，所述检测轮安装在所述门架上，所述编码器安装在的检测轮的轮轴上，所述PLC安装在电控系统内，对角钢型肋板多头焊接机系统内各部件动作进行控制；

所述行走驱动系统驱动所述门架在轨道上行走，从而带动安装在所述门架上的检测轮开始滚动，所述编码器反馈计数脉冲到所述PLC，所述PLC将计数脉冲的数值转化为所述门架行走的距离，再计数脉冲转化的数值与设定的焊接距离或空余距离比较，当条件满足时，焊机根据PLC输出的指令即可实现启动或停止控制，完成分段焊接。

进一步地，所述接近开关固定于固定在焊臂导弧架上的L型安装架上，而焊臂导弧架安装在所述门架上，所述接近开关将检测到的工件的信号送到所述PLC，所述PLC输出的指令，来控制焊机对工件始端和尾端的焊接控制。

进一步地，在所述电控系统中设有触摸屏，所述触摸屏与所述PLC通讯连接，可以在触摸屏上设定要求的焊接长度和空余长度等数值会被到所述PLC中，所述PLC根据数值与编码器反馈计数脉冲转化后的数值比较，以而来控制焊机的启动或停止，从而完成设定长度的分段焊接。

PLC安装在所述电控系统的电控箱内，实现对整个系统中部件动作的控制。

检测轮和焊机均固定在门架上的，编码器则安装在的检测轮的轮轴上，焊接过程中检测轮随着门架沿着辊道行走，编码器将计数脉冲反馈到PLC，PLC将检测轮滚动的圈数转化为门架行走的距离，从而可准确定位焊枪行走的距离。计数脉冲转化的数值与设定中要求焊接的长度或空余距离比较，当条件满足时，焊机根据PLC输出的指令即可实现启动或停止控制，完成分段焊接。所以当焊机意外断弧时，焊机在断弧的位置继续起弧焊接，不会对焊接长度等造成影响。同样，当焊接速度发生变化时，依然可以判断出设备所处的位置，实现准确定位。(2)通过在焊臂导弧架L型安装架上安装两个接近开关，通过接近开关来检测工件的起始和终点，能够实现两端不同的焊接要求，还可实现中间不连续的工件的自动焊接。角钢型肋板要求起点和尾端都要有一段焊接距离，焊接距离可由A和B两接近开关的安装距离调节。接近开关A和B将检测工件的信号送到PLC，以此来实现始端和尾端的焊接控制。(3)控制系统中加入触摸屏，触摸屏与PLC通讯，可以在触摸屏上设定要求的焊接长度和空余长度，这个数值会送到PLC中，PLC根据这个数值与编码器反馈计数脉冲转化后的数值比较，以此来控制焊机的启动或停止，从而完成设定长度的分段焊接。

本发明具有以下优点：

1、本发明既可以连续焊接，又能满足各种特殊要求的分段焊接。

2、本发明控制精度高，门架因故停止或焊接速度发生改变，不影响焊接过程中的定位控制，可满足不同的焊接工艺要求，提高了工作效率。

3、通过触摸屏可设置任意要求的焊接长度和空余长度，操作快捷直观，还可以替代操作控制系统完成焊接机各动作控制，操作更加方便。

附图说明

图1为本发明中工件的示意图。

图2为本发明角钢型肋板多头焊接机系统的示意图-1。

图3为本发明角钢型肋板多头焊接机系统的示意图-2。

图4为本发明检测机构示意图。

图5为本发明焊接导向跟踪部分示意图。

其中，1工件，2底板，3焊缝，4行走驱动系统，5门架，6气体保护焊机，7电控系统，8轨道，9检测轮，10编码器，11焊臂导弧架，12L型安装架，13接近开关，

K1、K2、K3、K4、K5、K6为空余距离

H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7为焊缝长度。

具体实施方式

为了更确切地描述本发明及其所带来的有益效果，下面将结合附图1-5对本发明做进一步描述，但本发明的保护范围并不局限于具体实施方式所表述的内容。

角钢型肋板多头焊接机系统，包括门架5、行走驱动系统4、气体保护焊机6、电控系统7、PLC、检测机构、电源及气体供给系统，气体保护焊机6安装在门架5上，行走驱动系统4驱动门架5在轨道8上行走，行走驱动系统4、气体保护焊机6由电控系统7控制，电源向电控系统7供电，气体供给系统向气体保护焊机6提供气源，检测机构包括编码器10和检测轮9，检测轮9安装在门架上5，编码器10安装在的检测轮9的轮轴上；PLC安装在电控系统7内，对角钢型肋板多头焊接机系统内各部件动作进行控制，编码器与所述PLC通信连接。

进一步地，检测机构设有接近开关13，接近开关13安装在门架5上。

更进一步地，电控系统中还设有触摸屏，触摸屏与PLC通讯连接，使用者在所述触摸屏上设定要求的焊接长度和空余长度的数值会被会送到所述PLC中，所述PLC根据这个数值与编码器反馈计数脉冲转化后的数值比较，以此来控制焊机的启动或停止，从而完成设定长度的分段焊接。

角钢型肋板多头焊接机系统分段焊接方法，其中，角钢型肋板多头焊接机系统，包括门架5、行走驱动系统4、气体保护焊机6、电控系统7、电源、气体供给系统，PLC和检测机构；气体保护焊机6安装在门架5上，行走驱动系统4驱动门架5在轨道8上行走，行走驱动系统4、气体保护焊机6由电控系统7控制，电源向电控系统7供电，气体供给系统向气体保护焊机6提供气源，检测机构包括编码器10、检测轮9和接近开关13，检测轮9安装在门架5上，编码器10安装在的检测轮9的轮轴上，PLC安装在电控系统7内，对角钢型肋板多头焊接机系统内各部件动作进行控制；

行走驱动系统驱动的门架5在轨道8上行走，从而带动安装在门架5上的检测轮9开始滚动，编码器10反馈计数脉冲到PLC，PLC将计数脉冲的数值转化为门架行走的距离，再计数脉冲转化的数值与设定的焊接距离或空余距离比较，当条件满足时，气体保护焊机6根据PLC输出的指令即可实现启动或停止控制，完成分段焊接。

进一步地，接近开关13安装在门架5上，接近开关5将检测到的工件的信号送到PLC，PLC输出的指令，来控制气体保护焊机6对工件始端和尾端的焊接控制。

进一步地，在电控系统中设有触摸屏，触摸屏与PLC通讯连接，可以在触摸屏上设定要求的焊接长度和空余长度等数值会被到PLC中，PLC根据数值与编码器反馈计数脉冲转化后的数值比较，以而来控制焊机的启动或停止，从而完成设定长度的分段焊接。

Claims

1.角钢型肋板多头焊接机系统，包括门架、行走驱动系统、气体保护焊机、电控系统、PLC、电源及气体供给系统，所述气体保护焊机安装在所述门架上，所述行走驱动系统驱动所述门架在轨道上行走，所述行走驱动系统、气体保护焊机由所述电控系统控制，所述电源向所述电控系统供电，所述气体供给系统向所述气体保护焊机提供气源，其特征在于，还包括检测机构，所述检测机构包括编码器和检测轮，所述检测轮安装在所述门架上，所述编码器安装在的检测轮的轮轴上，所述PLC安装在电控系统内，对角钢型肋板多头焊接机系统内各部件动作进行控制，所述编码器与所述PLC连接。

2.根据权利要求1所述的角钢型肋板多头焊接机系统，其特征在于，所述检测机构还包括接近开关，所述接近开关固定在焊臂导弧架上的L型安装架上，而焊臂导弧架安装在所述门架上。

3.根据权利要求1或2所述的角钢型肋板多头焊接机系统，其特征在于，电控系统中还设有触摸屏，所述触摸屏与所述PLC通讯连接，使用者在所述触摸屏上设定要求的焊接长度和空余长度的数值会被传送到所述PLC中，所述PLC根据这个数值与编码器反馈计数脉冲转化后的数值比较，以此来控制焊机的启动或停止，从而完成设定长度的分段焊接。

4.角钢型肋板多头焊接机系统分段焊接的方法，其特征在于，

角钢型肋板多头焊接机系统，包括门架、行走驱动系统、气体保护焊机、电控系统、电源、气体供给系统，PLC和检测机构；所述气体保护焊机安装在所述门架上，所述行走驱动系统驱动所述门架在轨道上行走，所述行走驱动系统、气体保护焊机由所述电控系统控制，所述电源向所述电控系统供电，所述气体供给系统向所述气体保护焊机提供气源，所述检测机构包括编码器、检测轮和接近开关，所述检测轮安装在所述门架上，所述编码器安装在的检测轮的轮轴上，所述PLC安装在电控系统内，对角钢型肋板多头焊接机系统内各部件动作进行控制；

所述行走驱动系统驱动所述门架在轨道上行走，从而带动安装在所述门架上的检测轮开始滚动，所述编码器反馈计数脉冲到所述PLC，所述PLC将计数脉冲的数值转化为所述门架行走的距离，再计数脉冲转化的数值与设定的焊接距离或空余距离比较，当条件满足时，气体保护焊机根据PLC输出的指令即可实现启动或停止控制，完成分段焊接。

5.根据权利要求4所述的角钢型肋板多头焊接机系统分段焊接的方法，其特征在于，所述接近开关固定于固定在焊臂导弧架上的L型安装架上，而焊臂导弧架安装在所述门架上，所述接近开关将检测到的工件的信号送到所述PLC，所述PLC输出的指令，来控制气体保护焊机对工件始端和尾端的焊接控制。

6.根据权利要求4或5所述的角钢型肋板多头焊接机系统分段焊接的方法，其特征在于，在所述电控系统中设有触摸屏，所述触摸屏与所述PLC通讯连接，可以在触摸屏上设定要求的焊接长度和空余长度等数值会被到所述PLC中，所述PLC根据数值与编码器反馈计数脉冲转化后的数值比较，以而来控制气体保护焊机的启动或停止，从而完成设定长度的分段焊接。