伺服焊枪点焊PLC控制系统设计

　　O 序言

　　电阻点焊(RsW)目前已被广泛应用于轿车白车身装配工艺中，它是复杂的电、热、力等因素综合作用的结果。影响点焊质量的因素很多，最主要的因素有焊接电流、焊接时间、电极力等u’2J。焊接电流和时间多是由焊接控制器来调节，通常是采用恒流控制法。

　　电极力在传统的气动焊枪中是由气缸来控制的，由于气压系统所固有的缺陷，无法保证电极力的稳定性;新型的伺服焊枪采用交流伺服电机来控制，电极速度、位置、压力都可以准确地进行控制，因此伺服焊枪可以有效地控制电极力，提高焊点质量同时由于焊接时电极与工件的弹性接触，伺服焊枪能够明显提高电极寿命。

　　目前国外一些汽车制造厂商如丰田、本田公司已经将伺服焊枪用于生产线上进行车身点焊装配。伺服焊枪在车身生产线应用时，被集成在专门的焊接机器人上，由机器人驱动。焊枪上的伺服电机被当作焊接机器人的附加轴，由机器人控制器中专门的伺服单元来控制，机器人控制器上安装点焊软件包，能够实现焊枪定位、与工件软接触、预压、焊接、保压以及电极轴向磨损检测和补偿等功能。随着伺服焊枪成本日趋降低，其必将成为今后车身装配线上最重要的连接设备。

　　1.伺服点焊PLC控制系统硬件

　　试验系统采用PLC控制器来控制伺服焊枪单一轴，以实现整个点焊过程m。伺服焊枪点焊控制系统主要由伺服焊枪、PM控制系统、焊接控制器等设备组成，它们之间的集成如图1所示。

　　1.1伺服焊枪

　　伺服焊枪主要由焊接变压器、欧姆龙公司交流伺服电机R88M—w1邸(额定功率1.3 kw，通过电源和伺服编码器电缆与伺服驱动器连接)、滚珠丝杠、上下电极组成。伺服电机使用同步齿形带来带动丝杠旋转，控制实现电极的进给，电机的旋转量和旋转速度决定了电极的进给量和进给速度。

　　1.2 PLc控制系统

　　P比控制系统是整个伺服点焊系统的核心，控制点焊的全过程。主要由PLC主机模块CslH—CPU.65H、4路模拟量I，O模块MAD44、四轴运动控制模块Mc42l和交流伺服驱动器R88D—wTl5H(额定输出功率1.5 kW，与焊枪上的伺服电机相匹配)组成。PLC主机控制整个焊接过程的时序，I/O模块完成与外围设备的信息交互，包括压力传感器信号和焊接完毕信号的输入，焊接程序选通信号的输出等，运动控制器存储编译好的G代码程序并转换成电机插补运动的脉冲信号，伺服驱动器则将运动控制器输出的脉冲信号放大，驱动电机旋转来控制电极进给。

　　1.3焊接控制器