基于伺服内嵌PLC的焊接平台控制系统设计

范 强，董洪波

(中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 710077)

1 控制系统设计背景简介

随着工业生产自动化程度的不断提高，近些年国内生产模式也加速向自动化、智能化转型，PLC(可编程逻辑控制器)和机器人成为工业自动化、智能化不可或缺的重要组成部分[1-3]。本文针对中煤科工集团西安研究院有限公司设计的煤矿用全液压钻机在进行部件(如图1所示的焊接托板1、调角油缸支座2、斜撑杆支座3[4])焊接时劳动强度大的问题[5]，以伺服内置PLC为核心，利用其集成度高、低功耗、开放性好的优势[6]，设计了焊接平台的控制系统，该系统可控制焊接平台翻转到不同的焊接角度，定位精确、可靠，同时具备人工和机器人两种焊接模式[7]。本焊接平台控制系统的研制成功可为其他翻转设备控制系统的研究提供参考。

1—焊接托板；2—调角油缸支座；3—斜撑杆支座

2 工位需求分析

如图2所示，焊接平台主要机械结构包括减速机1、转轴2、定位销3、平台反面焊接件和夹具4、焊接翻转平台5、平台正面的焊接件和夹具6等。该焊接平台分正/反面0°、45°、135°共6个工位，正/反面0°为人工或机器人焊接工位，正/反面45°、135°为人工上下料工位。焊接件在平台翻转到45°或135°时，由人工装夹在焊接平台上，然后由控制系统控制焊接件人工手动焊接完成，或是由机器人进行焊接作业。

1—减速机；2—转轴；3—定位销；4—平台反面焊接件和夹具；5—焊接翻转平台；6—平台正面的焊接件和夹具

3 控制系统设计

3.1 控制要求

该焊接平台控制系统除了能实现平台翻转到不同角度工位外，还应该具备以下功能：