CN112192009A - 一种动车焊接专机控制系统及其控制方法 - Google Patents
一种动车焊接专机控制系统及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112192009A CN112192009A CN202010891483.4A CN202010891483A CN112192009A CN 112192009 A CN112192009 A CN 112192009A CN 202010891483 A CN202010891483 A CN 202010891483A CN 112192009 A CN112192009 A CN 112192009A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- special
- controller
- current
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 157
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/36—Auxiliary equipment
Abstract
本发明公开了一种动车焊接专机的控制系统及其控制方法，包括一PLC控制箱，所述PLC控制箱包括一控制器、一触摸屏和多台伺服电机，其中所述控制器进行编程控制，所述触摸屏接收不同的操作信号，所述伺服电机连接所述控制器和所述触摸屏并完成供能；一软件控制程序，所述软件控制程序内置于所述PLC控制箱的所述控制器，以输入相应的操作程序；以及多个焊接专机，所述控制器控制所述焊接专机完成焊接操作。能够记录并永久保存焊点记录，焊接压力、运行速度实时比较，保证焊接质量；可实现全程自动焊接，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及控制领域，具体来说是一种动车焊接专机控制系统及其控制方法。
背景技术
随着国内轨道交通的快速发展，动车组车身焊接技术的需求越来越高。目前车身焊接所采用的是电阻焊焊接工艺，这是以电阻热为能源的一类焊接方法，包括以熔渣电阻热为能源的电渣焊和以固体电阻热为能源的电阻焊，电阻焊一般是使工件在一定电极压力作用下并利用电流通过工件时所产生的电阻热将两工件之间的接触表面熔化实现连接的焊接方法。通常使用较大的电流，为了防止在接触面上发生电弧并且为了锻压焊缝金属，焊接过程中始终要施加压力。进行这一类电阻焊时，被焊工件的表面状况对于获得稳定的焊接质量是头等重要的，焊前必须将电极与工件及工件间的接触表面进行清理。
焊接过程中，不同的动车组车身组件的每次焊接都需要重新焊接，同时焊接压力和运行速度很难的
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种动车焊接专机控制系统及其控制方法，能够记录并永久保存焊点记录，焊接压力、运行速度实时比较，保证焊接质量；可实现全程自动焊接，提高工作效率。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种动车焊接专机的控制系统，包括：
一PLC控制箱，所述PLC控制箱包括一控制器、一触摸屏和多台伺服电机，其中所述控制器进行编程控制，所述触摸屏接收不同的操作信号，所述伺服电机连接所述控制器和所述触摸屏并完成供能；
一软件控制程序，所述软件控制程序内置于所述PLC控制箱的所述控制器，以输入相应的操作程序；以及
多个焊接专机，所述控制器控制所述焊接专机完成焊接操作。
优选地，所述控制系统中能够存储至多10种动车组车身的焊接配方，所述焊接配方包括当前动车组车身上的每一焊接位置坐标点，每一种动车组的焊接位置坐标点的数量上限为800 点。
本发明还提供了一种动车焊接专机的控制方法，包括以下步骤：
(a)构建当前动车组车身的坐标系，建立坐标系之后，需要进行软限位设置，设定当前坐标系的范围；
(b)在坐标系中输入所述焊接专机的焊接坐标点，
(c)输入当前的焊接位置坐标点以及扭矩模式，计算得出当前焊接位置坐标点的焊接压力；
(d)控制所述焊接专机移动至相应坐标点，并输出相应的焊接压力进行焊接操作。
优选地，步骤(a)在建立坐标系的过程中，所述坐标系包括XYZ三轴、正电极加压轴、负电极加压轴，其中五轴都是采用绝对值编码器，只需要操作一次即可，操作完成之后即可确定当前的坐标系。
优选地，在步骤(a)之中还包括以下步骤：
(a1)输入动车组车身相应的编码数据，即可确认当前坐标系的范围。
优选地，在步骤(b)中包括以下步骤：
(b1)手动移动所述焊接专机到需要焊接的点位后，记录当前的焊接点位置。
优选地，在步骤(c)之中还包括以下步骤：
(c1)在正电极的压力校准过程中，首先设置伺服电机扭矩，然后在电极前端放入压力表，执行加压，再读出压力表数值，输入到“实测压力”处；以上步骤重复八次；
(c2)在负电极的压力校准过程中，首先设置伺服电机扭矩，然后在电极前端放入压力表，执行加压，再读出压力表数值，输入到“实测压力”处；以上步骤重复八次；
(c3)压力校准完成后，设置焊接使用的压力值，输入使用的压力，再进行计算，显示出电机的扭矩值。
优选地，在步骤(d)之后，还包括以下步骤：
(e)当前所述软件控制程序将当前同一动车组车身的焊接位置点的集合也就是焊接配方进行整体输出，输出至所述控制器，所述控制器进行整体的自动焊接。
优选地，在步骤(d)之后，还包括以下步骤：
(f)当前所述软件控制程序将当前同一动车组车身的焊接位置点的集合也就是焊接配方进行整体输出，输出至所述控制器，所述控制器进行分步的自动焊接。
采用以上的技术方案，本发明的有益效果在于：
1、不同的动车车身焊接，只需要首次记录焊点数据，永久保存，随时使用随时调取即可；
2、焊接压力、运行速度实时比较，保证焊接质量；
3、可实现全程自动焊接，提高工作效率。
附图说明
图1为本发明所述动车焊接专机控制系统的系统框架图：
图2为本发明所述动车焊接专机控制系统的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1-2所示，本发明提供了一种动车焊接专机控制系统，所述动车焊接专机控制系统包括一PLC控制箱10和一软件控制程序20以及多个焊接专机30，其中所述PLC控制箱10包括一控制器11、一触摸屏12和多台伺服电机13，所述控制器11进行编程控制，所述触摸屏12接收不同的操作信号，所述伺服电机13完成能源供给，所述软件控制程序20内置于所述PLC控制箱10中，并实现所述焊接专机30的整体操作流程。
具体地，所述焊接专机30通过坐标定位于不同位置的焊接点，同时通过位置和扭矩模式控制所述焊接专机30的距离和焊接压力，然后进行焊接操作。在实际操作中，所述焊接专机 30针对不同的动车组设置有不停的焊接模式。
根据本发明控制系统的操作流程，首先建立坐标系，通常地建立一个XYZ三轴坐标系，所述坐标系能够定位不同的位置。需要注意的是，不同动车组的焊接位置不同，所建立的坐标系也不同。优选地，以整体动车组的外部结构范围为坐标系范围，内部焊接点设置在不同坐标系，通过手动输入坐标数据确认坐标点，也可以通过图像识别等方式确认坐标点。
确认坐标系以及坐标点之后，在所述软件控制程序20中输入当前的焊接位置坐标以及扭矩模式，计算得出当前焊接位置坐标点的焊接压力。因此，对应当前焊接位置的坐标点的焊接压力是计算确定的，所述焊接专机30输出相应的焊接压力进行焊接。
当每一个焊接位置的焊接压力都被确定之后，在整个动车车身形成了一个焊接配方。还需要注意的是，有的焊接位置点需要不同的焊接规范，也就是需要不同的焊接工艺，因此所述软件控制程序20针对不同位置的焊接工艺也有不同的设定。
不同的动车组车身的焊接配方是相互独立的，所述动车焊接专机控制系统的所述软件控制程序20还设置有自动模式，所述自动模式输入所述焊接配方，所述软件控制程序20输出当前自动控制信号，所述自动控制信号输入至所述控制器11进而控制所述焊接专机30进行焊接。需要注意的是，此时所述焊接专机30可以连续焊接不同的焊接位置，也可以仅为单步执行，等到当前焊接步骤执行完成之后，即停止当前焊接，等待下一步执行。
具体地，在建立坐标系的过程中，所述坐标系包括XYZ三轴、正电极加压轴、负电极加压轴，其中五轴都是采用绝对值编码器，只需要操作一次即可，操作完成之后即可确定当前的坐标系。
建立坐标系之后，需要进行软限位设置，设定当前坐标系的范围，也就是所述焊接专机 30的行驶最大范围。该范围根据当前动车组车身的大小以及当前所述焊接专机30的焊接能力而设置。同样地，通过输入相应的编码，即可确认当前坐标系的范围。
进一步地，在正电极的压力校准过程中，首先设置伺服电机扭矩，然后在电极前端放入压力表，执行加压，再读出压力表数值，输入到“实测压力”处；以上步骤重复八次。
进一步地，在负电极的压力校准过程中，首先设置伺服电机扭矩，然后在电极前端放入压力表，执行加压，再读出压力表数值，输入到“实测压力”处；以上步骤重复八次。
压力校准完成后，设置焊接使用的压力值，输入使用的压力，再进行计算，显示出电机的扭矩值。
完成上述操作之后，所述软件控制程序20能够存储至多10种动车组车身的焊接配方，每一种动车组的焊接位置坐标点的数量上限为800点。
在所述软件控制程序20记录当前焊接位置的过程中，还可以手动进行记录，也就是说，手动移动所述焊接专机30到需要焊接的点位后，此时所述软件控制程序20记录当前的焊接点位置。
当前所述软件控制程序20还可以将当前同一动车组车身的焊接位置点的集合也就是焊接配方进行整体输出，输出至所述控制器11，所述控制器11进行整体的自动焊接。此外，所述控制器11还可以进行分步的自动焊接，也就是说，等到当前焊接步骤执行完成之后，即停止当前焊接，等待下一步执行。
根据上述系统内容，本发明进一步地提供了一种动车焊接专机的控制方法，包括以下步骤：
(a)构建当前动车组车身的坐标系，建立坐标系之后，需要进行软限位设置，设定当前坐标系的范围；
(b)在坐标系中输入所述焊接专机的焊接坐标点，
(c)输入当前的焊接位置坐标点以及扭矩模式，计算得出当前焊接位置坐标点的焊接压力；
(d)控制所述焊接专机移动至相应坐标点，并输出相应的焊接压力进行焊接操作。
步骤(a)在建立坐标系的过程中，所述坐标系包括XYZ三轴、正电极加压轴、负电极加压轴，其中五轴都是采用绝对值编码器，只需要操作一次即可，操作完成之后即可确定当前的坐标系。
在步骤(a)之中还包括以下步骤：
(a1)输入动车组车身相应的编码数据，即可确认当前坐标系的范围。
在步骤(b)中包括以下步骤：
(b1)手动移动所述焊接专机到需要焊接的点位后，记录当前的焊接点位置。
在步骤(c)之中还包括以下步骤：
(c1)在正电极的压力校准过程中，首先设置伺服电机扭矩，然后在电极前端放入压力表，执行加压，再读出压力表数值，输入到“实测压力”处；以上步骤重复八次；
(c2)在负电极的压力校准过程中，首先设置伺服电机扭矩，然后在电极前端放入压力表，执行加压，再读出压力表数值，输入到“实测压力”处；以上步骤重复八次；
(c3)压力校准完成后，设置焊接使用的压力值，输入使用的压力，再进行计算，显示出电机的扭矩值。
在所述控制方法中，所述控制系统中能够存储至多10种动车组车身的焊接配方，每一种动车组的焊接位置坐标点的数量上限为800点。
在步骤(d)之后，还包括以下步骤：
(e)当前所述软件控制程序将当前同一动车组车身的焊接位置点的集合也就是焊接配方进行整体输出，输出至所述控制器，所述控制器进行整体的自动焊接。
在步骤(d)之后，还包括以下步骤：
(f)当前所述软件控制程序将当前同一动车组车身的焊接位置点的集合也就是焊接配方进行整体输出，输出至所述控制器，所述控制器进行分步的自动焊接。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种动车焊接专机的控制系统，其特征在于，包括：
一PLC控制箱，所述PLC控制箱包括一控制器、一触摸屏和多台伺服电机，其中所述控制器进行编程控制，所述触摸屏接收不同的操作信号，所述伺服电机连接所述控制器和所述触摸屏并完成供能；
一软件控制程序，所述软件控制程序内置于所述PLC控制箱的所述控制器，以输入相应的操作程序；以及
多个焊接专机，所述控制器控制所述焊接专机完成焊接操作。
2.根据权利要求1的动车焊接专机的控制系统，其特征在于，所述控制系统中能够存储至多10种动车组车身的焊接配方，所述焊接配方包括当前动车组车身上的每一焊接位置坐标点，每一种动车组的焊接位置坐标点的数量上限为800点。
3.一种动车焊接专机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)构建当前动车组车身的坐标系，建立坐标系之后，需要进行软限位设置，设定当前坐标系的范围；
(b)在坐标系中输入所述焊接专机的焊接坐标点；
(c)输入当前的焊接位置坐标点以及扭矩模式，计算得出当前焊接位置坐标点的焊接压力；
(d)控制所述焊接专机移动至相应坐标点，并输出相应的焊接压力进行焊接操作。
4.根据权利要求3所述的动车焊接专机的控制方法，其特征在于，步骤(a)在建立坐标系的过程中，所述坐标系包括XYZ三轴、正电极加压轴、负电极加压轴，其中五轴都是采用绝对值编码器，只需要操作一次即可，操作完成之后即可确定当前的坐标系。
5.根据权利要求3所述的动车焊接专机的控制方法，其特征在于，在步骤(a)之中还包括以下步骤：
(a1)输入动车组车身相应的编码数据，即可确认当前坐标系的范围。
6.根据权利要求3所述的动车焊接专机的控制方法，其特征在于，在步骤(b)中包括以下步骤：
(b1)手动移动所述焊接专机到需要焊接的点位后，记录当前的焊接点位置。
7.根据权利要求3所述的动车焊接专机的控制方法，其特征在于，在步骤(c)之中还包括以下步骤：
(c1)在正电极的压力校准过程中，首先设置伺服电机扭矩，然后在电极前端放入压力表，执行加压，再读出压力表数值，输入到“实测压力”处；以上步骤重复八次；
(c2)在负电极的压力校准过程中，首先设置伺服电机扭矩，然后在电极前端放入压力表，执行加压，再读出压力表数值，输入到“实测压力”处；以上步骤重复八次；
(c3)压力校准完成后，设置焊接使用的压力值，输入使用的压力，再进行计算，显示出电机的扭矩值。
8.根据权利要求3-7任一所述的动车焊接专机的控制方法，其特征在于，在步骤(d)之后，还包括以下步骤：
(e)当前所述软件控制程序将当前同一动车组车身的焊接位置点的集合也就是焊接配方进行整体输出，输出至所述控制器，所述控制器进行整体的自动焊接。
9.根据权利要求3-7任一所述的动车焊接专机的控制方法，其特征在于，在步骤(d)之后，还包括以下步骤：
(f)当前所述软件控制程序将当前同一动车组车身的焊接位置点的集合也就是焊接配方进行整体输出，输出至所述控制器，所述控制器进行分步的自动焊接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010891483.4A CN112192009A (zh) | 2020-08-30 | 2020-08-30 | 一种动车焊接专机控制系统及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010891483.4A CN112192009A (zh) | 2020-08-30 | 2020-08-30 | 一种动车焊接专机控制系统及其控制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112192009A true CN112192009A (zh) | 2021-01-08 |
Family
ID=74005716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010891483.4A Pending CN112192009A (zh) | 2020-08-30 | 2020-08-30 | 一种动车焊接专机控制系统及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112192009A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0839467A (ja) * | 1994-07-26 | 1996-02-13 | Kumamoto Techno Porisu Zaidan | ロボット教示装置およびロボット教示方法 |
| JPH0924476A (ja) * | 1995-07-13 | 1997-01-28 | Dengensha Mfg Co Ltd | ロボット溶接ガンの打点位置ティーチング方法 |
| CN102310258A (zh) * | 2010-06-30 | 2012-01-11 | 株式会社安川电机 | 机器人系统 |
| CN104275547A (zh) * | 2013-07-09 | 2015-01-14 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种手工电阻点焊焊接参数自动切换的方法 |
| CN108247189A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-07-06 | 吉林大学 | 电阻点焊电极位置跟踪装置及方法 |
| CN109317804A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-02-12 | 中正智控（江苏）智能科技有限公司 | 结合plc的中频逆变电阻焊机控制装置及控制方法 |
| CN208772704U (zh) * | 2018-06-25 | 2019-04-23 | 上海得鸿机电设备有限公司 | 一种电阻焊接用焊接控制装置 |
| CN209550872U (zh) * | 2018-11-23 | 2019-10-29 | 广州东焊智能装备有限公司 | 一种自动焊接专机 |
| CN110666321A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-01-10 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 焊接方法、自动焊接装置及存储介质 |
-
2020
- 2020-08-30 CN CN202010891483.4A patent/CN112192009A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0839467A (ja) * | 1994-07-26 | 1996-02-13 | Kumamoto Techno Porisu Zaidan | ロボット教示装置およびロボット教示方法 |
| JPH0924476A (ja) * | 1995-07-13 | 1997-01-28 | Dengensha Mfg Co Ltd | ロボット溶接ガンの打点位置ティーチング方法 |
| CN102310258A (zh) * | 2010-06-30 | 2012-01-11 | 株式会社安川电机 | 机器人系统 |
| CN104275547A (zh) * | 2013-07-09 | 2015-01-14 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种手工电阻点焊焊接参数自动切换的方法 |
| CN108247189A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-07-06 | 吉林大学 | 电阻点焊电极位置跟踪装置及方法 |
| CN208772704U (zh) * | 2018-06-25 | 2019-04-23 | 上海得鸿机电设备有限公司 | 一种电阻焊接用焊接控制装置 |
| CN209550872U (zh) * | 2018-11-23 | 2019-10-29 | 广州东焊智能装备有限公司 | 一种自动焊接专机 |
| CN109317804A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-02-12 | 中正智控（江苏）智能科技有限公司 | 结合plc的中频逆变电阻焊机控制装置及控制方法 |
| CN110666321A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-01-10 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 焊接方法、自动焊接装置及存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100464929C (zh) | 激光加工机器人系统及其控制方法 | |
| CN108581590B (zh) | 用于机床自动上下料的桁架式机械手控制方法及系统 | |
| CN102513751B (zh) | 一种焊接机器人及其焊接方法 | |
| KR101779323B1 (ko) | 매니퓰레이터를 제어하기 위한 방법 및 장치 | |
| CN105414981A (zh) | 一种电弧增材和铣削加工装置 | |
| CN108890666B (zh) | 一种机器人焊接焊缝跟踪方法及系统 | |
| JP2006039781A (ja) | アーク溶接用装置 | |
| CN112355453A (zh) | 一种客车侧围蒙皮点焊自主移动式机器人系统及工作方法 | |
| CN102451953A (zh) | 一种多功能激光加工制造系统 | |
| CN111531413A (zh) | 风电叶片多机器人协同打磨系统及方法 | |
| CN110154043A (zh) | 基于加工结果进行学习控制的机器人系统及其控制方法 | |
| CN103034241A (zh) | 机械的原点位置调整方法及具有原点位置调整功能的机械 | |
| CN103521970B (zh) | 马鞍形空间曲线自动焊接控制系统 | |
| CN105278449A (zh) | 具有工具前端点控制功能的数值控制装置 | |
| CN112192009A (zh) | 一种动车焊接专机控制系统及其控制方法 | |
| CN114043151A (zh) | 一种焊接轨迹自动快速生成系统、方法及焊接机器人 | |
| CN207952916U (zh) | 焊钳修模补偿装置及焊钳装置 | |
| CN106425178B (zh) | 一种复杂异型工件自动焊接系统及方法 | |
| CN108788576A (zh) | 大型罐体机器人自动化焊接工作站及利用该装置焊接的方法 | |
| CN108788577A (zh) | 一种大型罐体机器人自动化焊接工作站 | |
| CA3135100A1 (en) | Welding system, control device, control readable medium and welding method | |
| CN106881525A (zh) | 激光加工控制系统及其控制方法 | |
| CN211759145U (zh) | 一种客车侧围蒙皮点焊自主移动式机器人系统 | |
| CN107303626A (zh) | 激光加工装置及激光加工方法 | |
| JP2771458B2 (ja) | 産業用ロボットの撓み補正方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210108 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |