基于台达20PM的多轴数控管件焊接机

摘  要：在简要介绍多轴数控焊接原理的基础上。重点讨论利用台达内嵌运动控制功能的20PM系列PLC，实现焊接轨迹的三轴螺旋偏心圆插补平台控制，给出软件编程。 关键词：DVP20PM00D  运动控制  三轴螺旋插补  数控焊接 1 引言 焊接是最常见的金属连接工艺。钢管管件的数控焊接用于单根钢管的焊接和分支钢管的焊接，实现工艺过程的自动化，对于焊接工艺的精密加工具有十分重要的意义。

钢管管件数控焊接的核心问题是焊接点运动轨迹控制，设备外观如图1所示。数控焊枪根据工艺加工要求实现上下前后2轴运动控制。数控管件夹具平台用于固定需要焊接的钢管，本身可以做单轴的水平面旋转，同时平台本身可以在X-Y平面上，做X水平，Y垂直及圆弧的运动，构成3轴运动控制。本文以数控管件夹具平台3轴运动控制设计为主，对于焊枪水平和垂直焊接不予赘述。

 

图1 数控焊接机

2 数控工艺分析 2.1 单根钢管焊接

单根钢管焊接比较简单，只需中间夹具做一圆周运动即可,这个运动命名为同心圆，如图2所示。

图2 单根钢管焊接

2.2 分支钢管焊接

图3为分支钢管的焊接，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，要求数控系统实现三轴的螺旋插补，如图4所示。偏心圆焊接轨迹的控制复杂程度远远大于同心圆轨迹。

图3 分支钢管的焊接

 

图4 数控焊枪的三轴螺旋插补轨迹

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