PLC在閃光對焊中的應(yīng)用

      如圖1所示為閃光對焊的機械裝置，其動作過程分析如下：
1.1.1 預(yù)調(diào)

      閃光對焊焊接工藝前期準(zhǔn)備工作，即機械機構(gòu)的調(diào)整、焊接參數(shù)的選取等。閃光對焊的主要規(guī)范參數(shù)有：調(diào)伸長度、閃光速度、閃光電流密度、頂鍛速度、頂鍛壓力、夾緊力等。
      調(diào)試完成后，將工件裝卡到工作臺上。

1.1.2 夾緊與定位

      按下啟動按鈕，電磁閥PQ1、PQ2、PQ3線圈帶電，壓縮氣體經(jīng)過三大件流入夾緊氣缸1、2上氣室，壓縮氣體推動活塞桿向下運動壓緊工件1、2，直到壓緊開關(guān)閉合為止。
      同時從氣泵流出的氣體經(jīng)三大件進入定位氣缸3的上氣室,推動定位桿向上運動，為工件對準(zhǔn)準(zhǔn)確定位。定位結(jié)束，電圖1 閃光對焊的機械裝置磁閥PQ3線圈去電，定位桿彈回。

1.1.3 焊接

      接通焊接開關(guān)，保持電磁閥PQ1、PQ2 和PQ4線圈帶電，電磁閥PQ5線圈不帶電，壓力氣體經(jīng)低壓三大件，進入推進氣缸4右氣室，推動活塞桿、動夾具帶動工件2向工件1運動，直到工件1、2接觸，達到預(yù)先設(shè)定的位置，推進開關(guān)閉合。工件1、2接觸的瞬間，即開始通電加熱。當(dāng)閃光加熱達到預(yù)定溫度時，電磁閥PQ5線圈帶電，壓縮氣體經(jīng)過高壓三大件推動推進氣缸、動夾具以很大的壓力進行快速頂鍛。隨即切斷焊接電流，并保持一段時間，使接頭冷卻、凝固。焊接時間到，斷開焊接開關(guān)，焊接過程結(jié)束。

1.1.4 復(fù)位

      電磁閥PQ4、PQ5線圈去電，推進氣缸氣路換向，低壓氣體進入推進氣缸4左氣室推動推進氣缸帶動工作臺向右運動，推進氣缸4復(fù)位。電磁閥PQ1、PQ2線圈去電，氣路換向，壓緊觸頭彈回，氣缸1、2復(fù)位。此時，一次閃光對焊焊接過程已完成，所有裝置原位等待，準(zhǔn)備進入下一焊接循環(huán)。

1.2 閃光對焊時序分析

      由于執(zhí)行機構(gòu)部件較多且各部件動作存在時序性，故先做出工藝時序圖，便于時序分析。閃光對焊焊接過程可概括為：預(yù)調(diào)—定位—夾緊—推進—焊接—頂鍛—保持—復(fù)位等幾個階段。如圖2所示為閃光對焊工藝過程時序圖。

2 PLC控制過程的實現(xiàn)

2.1 PLC型號的選擇

      PLC，即可編程控制器是以自動控制技術(shù)、微計算機技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的新一代工業(yè)控制裝置，目前已廣泛應(yīng)用于機械、冶金、化工、焊接等各個領(lǐng)域。根據(jù)閃光對焊焊接工藝要求及價格等諸多因素，在此選用了歐姆龍公司生產(chǎn)的CPM1A系列的PLC，該系列主機按I/O點數(shù)分為10點、20點、30點和40點四種。實驗中選擇了30點的PLC主機，電源類型為DC24，晶體管輸出。該種機型設(shè)有18個輸入點（00000～00011，00100～00105），12個輸出點（01000～01007，01100～01003）,其結(jié)構(gòu)緊湊、功能性強，具有很高的性價比，適合于小規(guī)模控制。

2.2 PLC的I/O分配

      根據(jù)閃光對焊工藝要求，占用了PLC的17個輸入點（00003～00009，00100～ 00107， 及00000和00001兩個高速計數(shù)輸入端） ，7個輸出點（01000～ 01006），具體I/O分配如下表所示。

2.3 PLC與外圍電路的連接

      用可編程控制器（PLC）代替時間繼電器，實際上是以“軟”繼電器（編程元件）代替“硬”繼電器（實際元件）。為實現(xiàn)此要求，首先應(yīng)對原控制系統(tǒng)中的控制要求和動作過程進行分析，在明確劃分控制過程各個狀態(tài)及其動作特點的基礎(chǔ)上，設(shè)計PLC的外圍電路。
      如圖3所示為根據(jù)PLCI/O分配表設(shè)計的PLC外圍電路圖，可以準(zhǔn)確方便地控制閃光對焊動作過程，實現(xiàn)自動控制的目的。

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