[00129426]工件焊接自动化监控系统下位机PLC控制软件V1.0

1、课题来源与背景 汽车车架等工件在加工过程时需要将符合工艺条件的钢材进行焊接成型,为保证焊接工艺质量,通常需要高级技工进行手工焊接,但焊接效率低,且焊接环境较恶劣,易引发人员安全事故。随着上游制钢企业板材切割工艺的提高,焊接工艺的标准化程度随之提高,为自动化焊接提高了有利条件。 随着机器人自动化装备技术的提高,机器人在工件焊接等重复劳动领域得到了普及应用。通过专用控制器（如PLC等）对机器人发出控制指令,机器人经过示教后,其机械臂上附带的高温焊丝能按照预定的焊缝路径对工件进行自动化焊接,同时方便焊接后工件的搬运,可通过驱动电机控对焊接工作台进行平移,不仅提高了焊接速度,保证了焊接质量,提高了焊接效率,还免除了具有一定危险性的重复性人力劳动,为企业节省了大量的人力成本,为企业经济型、安全性生产提供了保障。 基于以上背景,本技术成果以PLC为运行载体,通过控制机器人及变频器实现对工件的自动焊接及焊接作业平台的平移,并对现场作业情况进行信号指示。 2、技术原理 （1）通过I/O口监控两台独立运行的安川DX200型机器人,使其按照预先设定的工艺要求进行工件焊接; （2）经RS-232通讯实现与上位机HMI的数据交互,接收机器人运行模式选择、焊接工艺选择、作业平台移动及系统启停等指令,并将相关工况参数发送至上位机HMI中,以便于人机交互;（3） 通过控制变频器驱动变频电机的运转,从而驱动作业平台的平移,且在位置传感器反馈信号作用下实现作业平台的精确定位。 通过控制声光装置对现场作业情况进行醒目的指示。 3、技术创造性和先进性 通过程序控制焊接机器人的焊接动作及焊接作业平台的平稳移动,提高了焊接效率,降低了人力劳动成本,同时避免了人工现场安全事故,此外,可通过扩展网络进行远程监控,提高了自动化现场管理水平。 4、有益效应 （1）软件的应用提高了工件焊接效率,在保证焊接质量的前提下节省了大量人力成本,提高了企业的经济效应; （2）软件的应用可实现无人化现场作业,降低了焊接安全事故发生率,为企业的安全生产提供了保障。 5、技术的成熟程度,适用范围和安全性 本软件以常见的台达DVP-SV2型PLC为运行载体,针对工件焊接自动化需求,控制焊接机器人的焊接动作及焊接作业平台的移动,相关控制技术成熟,软件运行稳定可靠,有效提高了工件焊接效率,降低了安全事故发生率,具有广阔的应用前景。 6、应用情况及存在的问题 自2021年6月开发完成,经过实际测试后,开始在企业进行产业化应用,目前运行稳定可靠,应用情况良好,能按照设定功能完成对焊接机器人及焊接作业平台的控制。该产品还可利用扩展网络实现对焊接作业现场的远程监控,可进一步提高自动化程度。