1、項目介紹 　　此項目的環縫自動焊機主要通過工作臺傾斜和回轉動作將工件置于任意方便施焊位置的工藝裝置，用于回轉體焊件的環縫焊（機架、機座、法蘭、球形容器、封頭、頂蓋等）的裝配、自動焊接、切割等。 　　改造前，驅動部分利用步進電機，其缺點為：速度不穩定，精度不高，沒有定位自動焊接功能，實現的功能單一。改造后，其基本動作為，直接由交流異步電機通過減速器帶動工件旋轉，焊槍固定不動，通過輸出口控制焊槍的起弧與熄弧。焊接工作臺如圖1所示。 　　改造后的環縫自動焊機要求實現的功能如下： 　　①自動焊，即按啟動鈕后，焊機自動實現所有功能。 　　②手動焊，通過按觸摸屏上的正轉、反轉、停止按鈕對回轉頭進行手動控制。 　　③分段焊，通過參數設定可以將一圈分成N等分，通過參數設定每一等分內要焊接的角度。 　　④三種焊接方式可以任意切換。 　　⑤通過觸摸屏可以隨時修改焊接速度、搭接量、焊接圈數、分段數等。 2、解決方案 　　整個運行動作完全由伺服控制器編程控制，采用定位控制。利用控制器的輸入輸出口，對外部信號與設備進行處理和控制。觸摸屏與控制器采用422通訊，實現對控制器運行參數在線修改。原理框圖如圖2所示。 　　硬件配置： 400V級200W IMS系列伺服控制器; 　　200W交流異步電機; 　　2500線光電編碼器; 　　HITECH PWS-1711型觸摸屏。 3、項目實施 　　系統第一次上電后，所有焊接參數為待設定狀態，其初始值均為0。進入參數設定畫面（如圖3所示）。按照畫面所示，設定好焊接參數。返回監控畫面（如圖4所示），此時參數按照設定顯示。下次上電，直接進入監控畫面，顯示上次設定的參數。 　　·手動操作：進入手動操作界面，如圖5所示，按下“正轉”，機頭正向 　　旋轉;按下“停止”，機頭停轉;按下“反轉”，機頭反向旋轉。 　　·自動焊接：當選擇連續焊接時候，人工將工件裝好，按下控制面板“啟動”按鈕，系統自動完成如下功能：啟動焊接程序 → 焊機起弧 → 達到一定焊接電流后工件自動旋轉開始正常焊接 → 到達要求的焊接圈數以及搭接量后，焊機按收弧時間收弧，機頭停轉 → 人工取下工件 →自動焊接程序完成。 　　在自動焊接時，針對不同的焊機，有“鎖定”與“非鎖定”選擇。 　　·分段焊接：為自動焊接的一種特殊功能。分段焊時焊接總長為一圈。選 　　擇分段焊后，系統按照設定的焊接段數將一圈分成N等分，在每一等分起點按照設定的分段長度焊接。如圖6所示，N=2，搭接量為90度。按下“啟動”鈕后，機頭旋轉，同時起弧，旋轉完設定的分段長度后，機頭不停，同時熄弧，直到下一段的起點，一段焊接完成，同時開始下一段的焊接，直到完成設定的段數。一次分段自動焊結束。 　　在自動焊與分段焊的焊接過程中，按下“急停”按鈕，焊機收弧，機頭停轉。恢復“急停”按鈕，再按下“啟動”，按照急停前的狀態完成余下的動作。 4、項目效果 　　改造前，焊機利用步進電機的驅動完成工件的旋轉，只能完成一些簡單手動焊接功能。改造后，功能得到豐富的同時，性能得到提高。 　　·電機運行速率低于60Hz時可實現3倍電機額定轉矩輸出，特別是焊機長期工作于低速，這樣就有效的解決了變頻器在低速時力矩輸出不夠的弱點。 　　·IMS伺服控制器采用編碼器反饋進行定位控制，位置控制最高精度±1脈沖數，定位精度高。 　　·每次恢復急停狀態后，按啟動鈕能繼續急停前的狀態，完成余下的動作，即急停前為焊接狀態，恢復后為焊接狀態;急停前為熄弧空轉狀態，恢復后為熄弧空轉狀態，同時走完剩余的長度。 　　改造后的焊機運行參數如下：