陳向東+楊前進

摘要：環(huán)保是當今世界的主題，是所有工業(yè)的核心發(fā)展方向。本文通過對市場的調(diào)研并設(shè)計了一種太陽能及電加熱熱水器內(nèi)膽（非承壓）自動焊接專機智能控制方案。用戶可以通過不同的產(chǎn)品，并通過控制面板編程，產(chǎn)品尺寸檢測，生產(chǎn)節(jié)拍檢測，產(chǎn)品定位信號檢測，焊接控制檢測。氣體保護及加工質(zhì)量檢測及自動控制來實現(xiàn)自動焊接一致性要求。改變過去人工加工，生產(chǎn)進度、成本控制及焊接中不可控的質(zhì)量的諸多因素。

關(guān)鍵詞：太陽能及電加熱熱水器內(nèi)膽，程序編程及控制，流入產(chǎn)品尺寸采集與檢測，伺服電動調(diào)節(jié)機、到位信號采集與焊接，焊接后質(zhì)量控制采集與檢測及氣體保護。

1 前言

太陽能及電加熱熱水器內(nèi)膽（非承壓）自動焊接專機是熱水器制造行業(yè)等制造作業(yè)過程中的關(guān)鍵工序的配套設(shè)備，主要承擔兩端端面封板點焊、連續(xù)縫焊接及焊接質(zhì)量檢測（工藝生產(chǎn)過程是下料，成型及卷形、沖壓型，直縫縫焊，滾筋，端面焊接及焊接質(zhì)量檢測，清洗試壓），

2 太陽能及電加熱熱水器內(nèi)膽（非承壓）自動焊接專機系統(tǒng)概述級方案設(shè)計

該設(shè)備主要由桶體端蓋點焊機、桶體端蓋縫焊機、輸送托架、氣動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成。

主機包括以下設(shè)備：桶體端蓋點焊機一臺、桶體端蓋縫焊機兩臺、輸送托架。

桶體、端蓋點焊機；該點焊機主要用于桶體、端蓋的點焊；工作時由工裝夾具將端蓋與桶體組裝成一體并通過主動機頭帶動工件旋轉(zhuǎn)，同時在旋轉(zhuǎn)過實現(xiàn)工件點焊（點焊時工件需停止旋轉(zhuǎn)）；其主要由點焊機頭、床身、伺服電動調(diào)節(jié)機組成。

點焊機頭；點焊機頭主要由點焊鉗、真空吸盤、定位工裝、氣動對中夾具及到位信號檢測、點焊控制器、推進氣缸、變壓器等組成。

點焊鉗主要用于桶體與端蓋的點定，是該設(shè)備功能實現(xiàn)的重要組成部份；真空吸盤主要用于工件裝夾時定位端蓋；氣動對中夾具主要用于端蓋及桶體的對中，確保點焊位置正確、可靠；推進氣缸主要用于輔助工裝夾具對工件進行組對；點焊控制器、變壓器主要用于實現(xiàn)對點焊鉗的控制實現(xiàn)點焊功能。

床身主要由型材及鋼板焊接成形，其導軌面經(jīng)過精加工可實現(xiàn)點焊機頭的精確導向，從而滿足不同工件長度的需求。

電動調(diào)節(jié)機構(gòu)采用交流減速電機及絲杠傳動副組成，可通過點動實現(xiàn)點焊機頭的移動，在更換工件品種時可實現(xiàn)點焊機頭位置調(diào)整從而減輕工人勞動強度。

桶體、端蓋縫焊機；該設(shè)備主要用于實現(xiàn)端蓋與桶體的對接縫焊，是點焊后的阻焊工序，實現(xiàn)端蓋與桶體的最終組對，工作時通過縫焊輪的旋轉(zhuǎn)帶動工件旋轉(zhuǎn)同時實現(xiàn)端蓋與桶體的焊接功能；其主要由縫焊機頭、床身、尾座及電動調(diào)節(jié)機構(gòu)組成。

縫焊機頭主要縫焊輪、氣動對中夾具、縫焊控制器、變壓器、推進氣缸及冷卻系統(tǒng)等組成。

縫焊輪分主、從動縫焊輪，主動輪通過交流伺服電機傳動是工件旋轉(zhuǎn)及實現(xiàn)縫焊的驅(qū)動部分。

氣動對中夾具與點焊對中夾具基本一致，主要用于工件的對中找正。

尾座主要由氣動對中夾具及氣動推進機構(gòu)組成，主要用于輔助縫焊機頭定位工件實現(xiàn)端蓋與桶體的縫焊。床身及電動推進機構(gòu)與點焊設(shè)備基體一致。

輸送托架；輸送托架主要用于工件上下料及不同工位間的舉升與輸送，分升降和水平輸送兩個動作；主要由氣動升降機構(gòu)、同步機構(gòu)、水平移動機構(gòu)，弧形支架及到位檢測機構(gòu)組成。

3電氣控制系統(tǒng)組成

阻焊線控制系統(tǒng)采用PLC（FX3U系列）控制。人機界面采用WeinView500觸摸屏。焊機控制器采用PSI6000，，點焊變壓器中頻PSG3075，縫焊變壓器采用中頻PSG6130。伺服系統(tǒng)采用伺服電機和驅(qū)動器。

阻焊線為集中式的控制結(jié)構(gòu)?？刂茖ο鬄樽韬妇€上的3個工位和兩條往復輸送機構(gòu)。PLC采用FX3U-MT，選用兩只PLC并聯(lián)連接，各工位的伺服驅(qū)動采用集中安裝，避免驅(qū)動信號產(chǎn)生干擾。在主焊線的控制柜設(shè)置一10寸彩色觸摸屏，實現(xiàn)人機信息的交互。同時設(shè)置電子顯示屏，可以方便的查看整個系統(tǒng)的狀態(tài)信息和故障信息。

2.2.1闡述了采用MT8100IV-10寸彩色觸摸屏的屏幕構(gòu)成，幫助使用方法，功能以及其它方面，以實現(xiàn)人機信息的交互。

2.2.1.1設(shè)備信息范圍：包含阻焊線所有工位和往復輸送線的所有輸入輸出信號及中間狀態(tài)。2.2.1.2顯示信息內(nèi)容：系統(tǒng)上所有I/O的狀態(tài)、參數(shù)的設(shè)定、報警信息等。

3.1焊接對象及設(shè)備說明

3.1.1焊接對象：

3.1.2熱水器內(nèi)桶與端蓋規(guī)格φ400～600，長度3400mm

3.1.3鋼板（工件）厚度： 1-2.5mm

3.2設(shè)備說明：

3.2.1. 工件裝卸料方式：傳輸線自動上、下料，人工輔助

3.2.2. 工件的定位方式：托架頂升到位，兩端定位夾具自動定心

3.2.3. 焊接方式：阻焊（點焊+縫焊）

3.2.4. 設(shè)備參數(shù)：

3.3系統(tǒng)操作模式就是系統(tǒng)的工作方式。

在不同的系統(tǒng)操作模式下，機器的工作方式是不一樣的。機器的各個操作按鈕在不同的操作模式下所起的作用也是不盡相同的。本機為了適應工廠生產(chǎn)的需要，設(shè)計了三種工作模式，即手動模式、調(diào)節(jié)模式、自動模式。用戶可以根據(jù)自己的需要選擇不同的工作模式。

4 結(jié)論；

本文技術(shù)的太陽能及電加熱熱水器內(nèi)膽（非承壓）自動焊接專機智能控制方案。用于熱水器制造行業(yè)，改變傳統(tǒng)的加工制造工藝，在人性化的生產(chǎn)節(jié)拍，制造質(zhì)量控制，制造成本上及生產(chǎn)管理上有明顯提高，一次性產(chǎn)品合格率達99.5%（傳統(tǒng)加工合格率68.9%），另外在產(chǎn)品規(guī)格實現(xiàn)全覆蓋，滿足生產(chǎn)要求。該設(shè)備的生產(chǎn)標準是根據(jù)GB15578-2008《電阻焊機的安全要求》及GB/T8366-2004中的有關(guān)條款制定。endprint