輪轂自動(dòng)焊接機(jī)的研制與應(yīng)用

輪轂自動(dòng)焊接機(jī)的研制與應(yīng)用

摘要：輪轂作為車輛的一個(gè)重要部件，對(duì)車輛行駛平穩(wěn)性、安全性、操作性都有重要的影響。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)小型輪轂生產(chǎn)企業(yè)采用傳統(tǒng)的手工焊接方式，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，焊接質(zhì)量不高，生產(chǎn)效率低等問(wèn)題，利用現(xiàn)有的焊接設(shè)備，提出一種新型的全自動(dòng)焊接系統(tǒng)方案。以PLC為控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)軟件部分包括I/O人機(jī)互動(dòng)程序的開發(fā)和焊接主控程序的編制，實(shí)現(xiàn)了焊接角度與速度的自動(dòng)調(diào)節(jié)，提高了整機(jī)的自動(dòng)化程度和焊接質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：輪轂，PLC，自動(dòng)焊接系統(tǒng)

前言

輪轂的質(zhì)量對(duì)車輛整體安全性、行駛平穩(wěn)性及操作都有著重要的直接影響，而國(guó)內(nèi)眾多小型企業(yè)尤其是摩托車和電動(dòng)車的鋼制輪轂很多還延續(xù)著手工焊接的生產(chǎn)方式。存在諸如工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)條件差、生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量不易控制等問(wèn)題，制約著企業(yè)的發(fā)展，同時(shí)留下了很大的安全隱患[1]。而進(jìn)口自動(dòng)焊接裝備龐大復(fù)雜，價(jià)格高昂，且操作難度高，維修費(fèi)用昂貴，不能滿足中小企業(yè)的成本要求[2]。 因此，研制一種成本低、功能強(qiáng)的輪轂系列全自動(dòng)焊接機(jī)十分必要。

該機(jī)采用PLC微處理器控制焊接程序，控制系統(tǒng)軟件部分包括I/O人機(jī)互動(dòng)程序的開發(fā)和焊接主控程序編制，可通過(guò)手動(dòng)＼自動(dòng)按鈕轉(zhuǎn)換操作模式。焊接時(shí)，根據(jù)輪轂的半徑大小調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)臺(tái)夾具，由變頻電機(jī)控制工件的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，適用于不同半徑的輪轂的焊接，增強(qiáng)了焊接的自動(dòng)化程度，改善了輪轂的焊接質(zhì)量，提高了工作效率。

1.系統(tǒng)原理

研制的輪轂系列全自動(dòng)焊接系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，操作工人所需培訓(xùn)少，并可以根據(jù)需要改變焊接參數(shù)，適應(yīng)性強(qiáng)。系統(tǒng)采用PLC為控制核心，驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制工件的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，由焊接工人按下相應(yīng)的指令按鈕，自動(dòng)焊系統(tǒng)即可完成輪轂的自動(dòng)焊接，自動(dòng)化程度高，其焊接效率和焊接質(zhì)量也得到大大提升。

根據(jù)車轂焊接的工藝要求，系統(tǒng)將機(jī)械、電子以及焊接技術(shù)集成于一體。輪轂部件通過(guò)卡具和壓緊接裝置定位在工作臺(tái)上，可在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，PLC主控單元控制焊槍和回轉(zhuǎn)盤的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)設(shè)置好的焊縫角度區(qū)間進(jìn)行通電通氣焊接，同時(shí)將焊絲同步送下，在非焊縫位置則保持?jǐn)嚯娕c斷氣狀態(tài)。焊接完成后控制電動(dòng)推桿帶動(dòng)焊槍上移，便于卸下焊好的輪轂。即焊機(jī)可根據(jù)預(yù)設(shè)位置自動(dòng)啟停，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接。

2.焊接機(jī)結(jié)構(gòu)

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