CN114378408A - 一种氩弧焊接机控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及氩弧焊接机控制系统技术领域，且公开了一种氩弧焊接机控制系统及控制方法；本氩弧焊接机控制系统包括组态王系统、安全控制模块、驱动系统、ABB机械手和PLC控制系统，所述组态王系统双向电性连接有反馈模块，所述反馈模块和所述PLC控制系统双向电性连接，所述反馈模块和所述安全控制模块双向电性连接，所述安全控制模块和所述驱动系统电性输出连接，所述驱动系统和所述PLC控制系统双向电性连接，本发明，可以实现全自动生产，员工只需要放料和收料，减少员工的劳动量，且用机械手焊接，使用相机寻位，可以使得工艺稳定，也保障了员工的安全，且使得操作流程简单化，省去了很多繁琐的动作。
Description
技术领域
本发明属于氩弧焊接机控制系统技术领域，具体为一种氩弧焊接机控制系统及控制方法。
背景技术
焊接机，按资料重要分为：塑料焊接机和金属焊接机两种，运用到的技巧主要有：超声波、高周波、等离子、电热式、旋转式、氩弧气等。
现有的氩弧焊接主要为人工焊接，工作效率较慢，安全性没有保障，且焊接出来的产品的合格率不高，产品外观不美观；因此，针对目前的状况，现需对其进行改进。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种氩弧焊接机控制系统及控制方法，有效的解决了现有的氩弧焊接主要为人工焊接，工作效率较慢，安全性没有保障，且焊接出来的产品的合格率不高，产品外观不美观的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氩弧焊接机控制系统，包括组态王系统、安全控制模块、驱动系统、ABB机械手和PLC控制系统，所述组态王系统双向电性连接有反馈模块，所述反馈模块和所述PLC控制系统双向电性连接，所述反馈模块和所述安全控制模块双向电性连接，所述安全控制模块和所述驱动系统电性输出连接，所述驱动系统和所述PLC控制系统双向电性连接，所述驱动系统和所述ABB机械手电性输出连接，所述ABB机械手双向电性连接有监控模块和位置检测模块，所述监控模块和所述安全控制模块双向电性连接，所述PLC控制系统包括编程输入模块、编程储存模块、编程分段解析模块、点位控制模块、连续轨迹控制模块、运行轨迹模拟模块、运行轨迹显示模块和手动控制模块。
优选的，所述编程输入模块和所述编程储存模块、编程分段解析模块、点位控制模块、连续轨迹控制模块、运行轨迹模拟模块、运行轨迹显示模块和手动控制模块均为双向电性连接。
优选的，所述点位控制模块、连续轨迹控制模块和手动控制模块均和所述驱动系统电性输出连接，所述监控模块和所述运行轨迹显示模块双向电性连接，所述位置检测模块和所述监控模块以及运行轨迹显示模块均为电性输出连接。
优选的，所述安全控制模块包括急停按钮、原点按钮、启动按钮、停止按钮和复位按钮，所述急停按钮和所述驱动系统电性输出连接。
优选的，所述编程储存模块电性输出连接有分离储存模块和集中储存模块，所述分离储存模块具体为插销板、凸轮转鼓和穿孔带等，所述集中储存模块具体为磁带和光盘等，且所述集中储存模块与云盘连接。
优选的，所述手动控制模块包括工作顺序模块、到达位置模块、运动时间模块、运动速度模块和加减速度模块，所述ABB机械手包括手部、手腕、手臂以及立柱，所述工作顺序模块具体为手部、手腕、手臂以及立柱，所述到达位置模块包括校零定位以及坐标定位。
优选的，一种氩弧焊接机控制方法，包括以下步骤：
S1:开机校零：打开机器，将需要进行氩弧焊的工件进行固定，通过PLC控制系统中到达位置模块的校零定位对工件进行校零定位，并将信息存储至编程输入模块；
S2：操作选择：操作员根据实际情况选择手动运行或者自动运行，当选择手动运行时，通过点位控制模块和手动控制模块控制驱动系统，驱动系统控制ABB机械手进行指定运动，当选择自动运行时，则需要进行程序输入；
S3:编程输入及解析：操作员将编写好的程序通过编程输入模块输入，编程储存模块对编程进行存储，且根据步骤S1中的校零信息，与编程中的位置信息对应转换，编程分段解析模块将编程进行分段解析，操作员根据需要选择分段或整段运行；
S4:轨迹模拟：步骤S2中的编程分段解析模块对程序进行解析后，根据操作员选择将程序输送至运行轨迹模拟模块，运行轨迹模拟模块对程序中的运行轨迹进行模拟并通过运行轨迹显示模块显示，操作员根据模拟轨迹判断程序是否存在错误，若存在错误，则在编程输入模块进行更改；
S5:程序加工：在步骤S4中，确定程序后，启动程序，通过连续轨迹控制模块，控制驱动系统，驱动系统控制ABB机械手进行指定运动，ABB机械手进行加工时，监控模块和位置检测模块实时监测ABB机械手以及运行轨迹，并通过运行轨迹显示模块进行显示，当ABB机械手出现故障时，可及时通过安全控制模块处的急停按钮进行紧急制停。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该发明，通过将组态王系统、驱动系统和ABB机械手进行联动，可以实现全自动生产，员工只需要放料和收料，减少员工的劳动量，且用机械手焊接，使用相机寻位，可以使得工艺稳定，也保障了员工的安全；
该发明，通过将组态王系统、驱动系统和ABB机械手进行联动，使得操作流程简单化，省去了很多繁琐的动作，同时也可以观察到当前焊接情况，当出现故障时，可及时通过安全控制模块处的急停按钮进行紧急制停，对机器进行了有效保护。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1为本发明系统框图；
图2为本发明安全控制模块的系统框图；
图3为本发明编程储存模块的系统框图；
图4为本发明手动控制模块的系统框图；
图5为本发明流程图；
图中：1、组态王系统；2、反馈模块；3、安全控制模块；4、驱动系统；5、监控模块；6、ABB机械手；7、位置检测模块；8、PLC控制系统；9、编程输入模块；10、编程储存模块；11、编程分段解析模块；12、点位控制模块；13、连续轨迹控制模块；14、运行轨迹模拟模块；15、运行轨迹显示模块；16、手动控制模块；31、急停按钮；32、原点按钮；33、启动按钮；34、停止按钮；35、复位按钮；101、分离储存模块；102、集中储存模块；161、工作顺序模块；162、到达位置模块；163、运动时间模块；164、运动速度模块；165、加减速度模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一，由图1给出，本发明一种氩弧焊接机控制系统，包括组态王系统1、安全控制模块3、驱动系统4、ABB机械手6和PLC控制系统8，组态王系统1双向电性连接有反馈模块2，反馈模块2和PLC控制系统8双向电性连接，反馈模块2和安全控制模块3双向电性连接，安全控制模块3和驱动系统4电性输出连接，驱动系统4和PLC控制系统8双向电性连接，驱动系统4和ABB机械手6电性输出连接，ABB机械手6双向电性连接有监控模块5和位置检测模块7，监控模块5和安全控制模块3双向电性连接，PLC控制系统8包括编程输入模块9、编程储存模块10、编程分段解析模块11、点位控制模块12、连续轨迹控制模块13、运行轨迹模拟模块14、运行轨迹显示模块15和手动控制模块16。
实施例二，在实施例一的基础上，由图1给出，编程输入模块9和编程储存模块10、编程分段解析模块11、点位控制模块12、连续轨迹控制模块13、运行轨迹模拟模块14、运行轨迹显示模块15和手动控制模块16均为双向电性连接。
编程输入模块9和编程储存模块10、编程分段解析模块11、点位控制模块12、连续轨迹控制模块13、运行轨迹模拟模块14、运行轨迹显示模块15和手动控制模块16均为双向电性连接的设计可使得各个模块之间可以实现联动。
实施例三，在实施例一至二的基础上，由图1给出，点位控制模块12、连续轨迹控制模块13和手动控制模块16均和驱动系统4电性输出连接，监控模块5和运行轨迹显示模块15双向电性连接，位置检测模块7和监控模块5以及运行轨迹显示模块15均为电性输出连接。
点位控制模块12、连续轨迹控制模块13和手动控制模块16均和驱动系统4电性输出连接的设计可便于手动控制驱动系统4，以带动ABB机械手6进行指定动作，监控模块5和运行轨迹显示模块15双向电性连接，位置检测模块7和监控模块5以及运行轨迹显示模块15均为电性输出连接的设计可便于实时监测ABB机械手6以及运行轨迹，并通过运行轨迹显示模块15进行显示。
实施例四，在实施例一的基础上，由图2给出，安全控制模块3包括急停按钮31、原点按钮32、启动按钮33、停止按钮34和复位按钮35，急停按钮31和驱动系统4电性输出连接。
安全控制模块3包括急停按钮31、原点按钮32、启动按钮33、停止按钮34和复位按钮35，急停按钮31和驱动系统4电性输出连接的设计可在ABB机械手6出现故障时，可及时通过安全控制模块3处的急停按钮31进行紧急制停。
实施例五，在实施例一的基础上，由图3给出，编程储存模块10电性输出连接有分离储存模块101和集中储存模块102，分离储存模块101具体为插销板、凸轮转鼓和穿孔带等，集中储存模块102具体为磁带和光盘等，且集中储存模块102与云盘连接。
编程储存模块10电性输出连接有分离储存模块101和集中储存模块102的设计可便于对输入程序进行存储，便于在需要加工相同工件时，直接调取。
实施例六，在实施例一的基础上，由图4给出，手动控制模块16包括工作顺序模块161、到达位置模块162、运动时间模块163、运动速度模块164和加减速度模块165，ABB机械手6包括手部、手腕、手臂以及立柱，工作顺序模块161具体为手部、手腕、手臂以及立柱，到达位置模块162包括校零定位以及坐标定位。
手动控制模块16包括工作顺序模块161、到达位置模块162、运动时间模块163、运动速度模块164和加减速度模块165的设计可便于对ABB机械手6的工作进行精确调控。
实施例七，在实施例一至六的基础上，由图3给出，一种氩弧焊接机控制方法，包括以下步骤：
S1:开机校零：打开机器，将需要进行氩弧焊的工件进行固定，通过PLC控制系统8中到达位置模块162的校零定位对工件进行校零定位，并将信息存储至编程输入模块9；
S2：操作选择：操作员根据实际情况选择手动运行或者自动运行，当选择手动运行时，通过点位控制模块12和手动控制模块16控制驱动系统4，驱动系统4控制ABB机械手6进行指定运动，当选择自动运行时，则需要进行程序输入；
S3:编程输入及解析：操作员将编写好的程序通过编程输入模块9输入，编程储存模块10对编程进行存储，且根据步骤S1中的校零信息，与编程中的位置信息对应转换，编程分段解析模块11将编程进行分段解析，操作员根据需要选择分段或整段运行；
S4:轨迹模拟：步骤S2中的编程分段解析模块11对程序进行解析后，根据操作员选择将程序输送至运行轨迹模拟模块14，运行轨迹模拟模块14对程序中的运行轨迹进行模拟并通过运行轨迹显示模块15显示，操作员根据模拟轨迹判断程序是否存在错误，若存在错误，则在编程输入模块9进行更改；
S5:程序加工：在步骤S4中，确定程序后，启动程序，通过连续轨迹控制模块13，控制驱动系统4，驱动系统4控制ABB机械手6进行指定运动，ABB机械手6进行加工时，监控模块5和位置检测模块7实时监测ABB机械手6以及运行轨迹，并通过运行轨迹显示模块15进行显示，当ABB机械手6出现故障时，可及时通过安全控制模块3处的急停按钮31进行紧急制停。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种氩弧焊接机控制系统，包括组态王系统(1)、安全控制模块(3)、驱动系统(4)、ABB机械手(6)和PLC控制系统(8)，其特征在于：所述组态王系统(1)双向电性连接有反馈模块(2)，所述反馈模块(2)和所述PLC控制系统(8)双向电性连接，所述反馈模块(2)和所述安全控制模块(3)双向电性连接，所述安全控制模块(3)和所述驱动系统(4)电性输出连接，所述驱动系统(4)和所述PLC控制系统(8)双向电性连接，所述驱动系统(4)和所述ABB机械手(6)电性输出连接，所述ABB机械手(6)双向电性连接有监控模块(5)和位置检测模块(7)，所述监控模块(5)和所述安全控制模块(3)双向电性连接，所述PLC控制系统(8)包括编程输入模块(9)、编程储存模块(10)、编程分段解析模块(11)、点位控制模块(12)、连续轨迹控制模块(13)、运行轨迹模拟模块(14)、运行轨迹显示模块(15)和手动控制模块(16)。
2.根据权利要求1所述的一种氩弧焊接机控制系统，其特征在于：所述编程输入模块(9)和所述编程储存模块(10)、编程分段解析模块(11)、点位控制模块(12)、连续轨迹控制模块(13)、运行轨迹模拟模块(14)、运行轨迹显示模块(15)和手动控制模块(16)均为双向电性连接。
3.根据权利要求1至2中任一权利要求所述的一种氩弧焊接机控制系统，其特征在于：所述点位控制模块(12)、连续轨迹控制模块(13)和手动控制模块(16)均和所述驱动系统(4)电性输出连接，所述监控模块(5)和所述运行轨迹显示模块(15)双向电性连接，所述位置检测模块(7)和所述监控模块(5)以及运行轨迹显示模块(15)均为电性输出连接。
4.根据权利要求1所述的一种氩弧焊接机控制系统，其特征在于：所述安全控制模块(3)包括急停按钮(31)、原点按钮(32)、启动按钮(33)、停止按钮(34)和复位按钮(35)，所述急停按钮(31)和所述驱动系统(4)电性输出连接。
5.根据权利要求1所述的一种氩弧焊接机控制系统，其特征在于：所述编程储存模块(10)电性输出连接有分离储存模块(101)和集中储存模块(102)，所述分离储存模块(101)具体为插销板、凸轮转鼓和穿孔带等，所述集中储存模块(102)具体为磁带和光盘等，且所述集中储存模块(102)与云盘连接。
6.根据权利要求1所述的一种氩弧焊接机控制系统，其特征在于：所述手动控制模块(16)包括工作顺序模块(161)、到达位置模块(162)、运动时间模块(163)、运动速度模块(164)和加减速度模块(165)，所述ABB机械手(6)包括手部、手腕、手臂以及立柱，所述工作顺序模块(161)具体为手部、手腕、手臂以及立柱，所述到达位置模块(162)包括校零定位以及坐标定位。
7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的一种氩弧焊接机控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1:开机校零：打开机器，将需要进行氩弧焊的工件进行固定，通过PLC控制系统(8)中到达位置模块(162)的校零定位对工件进行校零定位，并将信息存储至编程输入模块(9)；
S2：操作选择：操作员根据实际情况选择手动运行或者自动运行，当选择手动运行时，通过点位控制模块(12)和手动控制模块(16)控制驱动系统(4)，驱动系统(4)控制ABB机械手(6)进行指定运动，当选择自动运行时，则需要进行程序输入；
S3:编程输入及解析：操作员将编写好的程序通过编程输入模块(9)输入，编程储存模块(10)对编程进行存储，且根据步骤S1中的校零信息，与编程中的位置信息对应转换，编程分段解析模块(11)将编程进行分段解析，操作员根据需要选择分段或整段运行；
S4:轨迹模拟：步骤S2中的编程分段解析模块(11)对程序进行解析后，根据操作员选择将程序输送至运行轨迹模拟模块(14)，运行轨迹模拟模块(14)对程序中的运行轨迹进行模拟并通过运行轨迹显示模块(15)显示，操作员根据模拟轨迹判断程序是否存在错误，若存在错误，则在编程输入模块(9)进行更改；
S5:程序加工：在步骤S4中，确定程序后，启动程序，通过连续轨迹控制模块(13)，控制驱动系统(4)，驱动系统(4)控制ABB机械手(6)进行指定运动，ABB机械手(6)进行加工时，监控模块(5)和位置检测模块(7)实时监测ABB机械手(6)以及运行轨迹，并通过运行轨迹显示模块(15)进行显示，当ABB机械手(6)出现故障时，可及时通过安全控制模块(3)处的急停按钮(31)进行紧急制停。
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