20PM运动控制器在五轴点焊机上的应用

http://www.iianews.com 运动控制器 2009年11月19日

一、项目简介

客户为一科技集团＊＊研究所，其下属设备室是专业焊机生产及使用厂商。
设备功能：适用于钢管工件的焊接。该设备主要控制5个轴，X，Y轴用于水平平面的轨迹控制，Z轴位于X，Y水平平面之上，是一个夹具，夹住需要焊接的工件，同时，可控制工件正反方向旋转。另外，两个轴分别为控制焊枪上下左右的U轴、W轴。

二、设备示意图

图一为设备整体外观图，如图中所示，1为焊枪，可以上下，前后移动。2为夹具
夹住需要焊接的钢管，本身可以做单轴的水平面旋转，3，为平台。平台本身可以在X-Y平面上，做X水平，Y垂直及圆弧的运动。

三、手自动焊接解决方案分析

3.1程序流程

该工艺主要用于钢管的焊接，可用于单根钢管的焊接，及带分支钢管的焊接，单根钢管焊接比较简单如图A所示，只需中间夹具做一圆周运动即可,这个运动命名为同心圆;图B为带分支钢管的焊接，在焊接过程中，不仅要求中间夹具要做圆周运动，底座X-Y,平台也要同步反向旋转，才能完成分支钢管的焊接，这个运动命名为偏心圆.其它水平焊接，垂直焊接就不在赘述。

该程序流程如下：1上电参数初始化，把X,Y,Z的机械参数，及焊枪的上下轴，前后轴机械参数填到相关设置寄存器里如（D1818,D1820,D1898 D1900;等）

2手动程控，手动控制X,Y,Z轴，及焊枪的上下轴，前后轴。先把各轴的手动速度等参数写入相关寄存器如图2所示。图3为把手动命令放到五个轴相关的命令寄存器。需要注意的是20PM00M三轴运动控制器为主机，20PM00D两轴运动控制器作为扩展模块，他们之间的通信通过FROM,TO指令进行读写。主机的CR0-CR199,对应扩展的D1500-D1599.

3自动控制，利用配方功能，如配方1，为工件1，为同心圆，速度为4，半径为20，角度为30，也即D2000=1,D2002=40,,D2004=200,D2006=300,如配方2，为工件2，为偏心圆，速度为4.8，半径为21，角度为40，偏心距为58,也即D2000=2,D2002=48,,D2004=210,D2006=400,D2008=580在O100循环程序中根据D2000的内容值,分别调用不同的运动子程序运动子程序共有四种D2000=1,调用OX1,为同心圆控制,G00 ZD3000 FD3002（D3000为根据角度半径计算D3002为速度D2000=2,调用OX2,为偏心圆控制,G02 XD3010 YD3012 ZD3014 RD3016 FD3020（D3010,D3012为根据角度半径计算的坐标D3020为速度） D2000=3,调用OX3,焊枪垂直控制；D2000=4,调用OX4,平台水平运动；通过配方功能可实现所需的工件,比如配方10,为工件10,为偏心圆，速度为5.8，半径为31，角度为60，偏心距为50,也D2000=2,D2002=48,,D2004=310,D2006=600,D2008=500如果启动运行会自动调用相关的运动子程序及相关参数。