本發(fā)明涉及一種波紋板焊接設(shè)備的組成系統(tǒng),具體涉及一種基于Beckhoff系統(tǒng)的波紋板焊接控制系統(tǒng),屬于波紋板生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
新型建筑用材料波形腹板H型鋼具有承重梁大,節(jié)約鋼材,外形美觀,跨度大、用途廣泛的特點(diǎn)。波形腹板結(jié)構(gòu)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于橋梁、柱,單跨、多跨框架結(jié)構(gòu)建筑;符合現(xiàn)如今節(jié)能降耗要求,是未來的發(fā)展趨勢。
但是,現(xiàn)今大部分的波紋腹板焊接的生產(chǎn)線,其各個(gè)功能部件的控制系統(tǒng)獨(dú)立,通信方式冗雜,可靠性低。自動(dòng)焊接功能多采用六自由度的關(guān)節(jié)機(jī)器人焊接,控制成本高,維護(hù)不便,操作門檻高。
因此,為解決上述技術(shù)問題,確有必要提供一種創(chuàng)新的基于Beckhoff系統(tǒng)的波紋板焊接控制系統(tǒng),以克服現(xiàn)有技術(shù)中的所述缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述問題,本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)據(jù)掃描與精確焊接同步進(jìn)行的基于Beckhoff系統(tǒng)的波紋板焊接控制系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種基于Beckhoff系統(tǒng)的波紋板焊接控制系統(tǒng),其包括焊接主機(jī)、BECKHOFF主機(jī)、組立設(shè)備、焊接機(jī)器人、無線路由器以及人機(jī)交換設(shè)備;其中,所述BECKHOFF主機(jī)布置于焊接主機(jī)內(nèi),其通過EtherCAT通信協(xié)議連接至若干Beckhoff遠(yuǎn)程總線耦合模塊;所述Beckhoff遠(yuǎn)程總線耦合模塊分別布置于焊接主機(jī)、組立設(shè)備和焊接機(jī)器人內(nèi);所述焊接機(jī)器人內(nèi)包括若干伺服電機(jī)以及掃描裝置,所述伺服電機(jī)和掃描裝置亦通過EtherCAT通信協(xié)議連接至Beckhoff遠(yuǎn)程總線耦合模塊;所述人機(jī)交換設(shè)備通過無線路由器連接至BECKHOFF主機(jī)。
本發(fā)明的基于Beckhoff系統(tǒng)的波紋板焊接控制系統(tǒng)進(jìn)一步為:所述伺服電機(jī)具體設(shè)置有12臺。
本發(fā)明的基于Beckhoff系統(tǒng)的波紋板焊接控制系統(tǒng)還為:所述人機(jī)交換設(shè)備具體為人機(jī)界面服務(wù)器或者手持式操作面板或者無線終端。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下有益效果:
1.本系統(tǒng)在焊接電源、等離子切割等惡劣干擾環(huán)境中,采用基于Beckhoff工業(yè)PC集中控制和高速可靠EtherCAT總線通信,其實(shí)時(shí)性高,抗干擾能力,可擴(kuò)展性強(qiáng)。其對焊縫軌跡跟蹤精度高。
2.工業(yè)PC的Ethernet通信可以通過路由擴(kuò)展多種操作界面,現(xiàn)場操作便利。
3.掃描與焊接同步進(jìn)行,焊接過程中板材受熱形變的影響很小。
4.本系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的獨(dú)立電控系統(tǒng)加關(guān)節(jié)機(jī)器人的模式,控制成本僅為后者的30%。
【附圖說明】
圖1是本發(fā)明的基于Beckhoff系統(tǒng)的波紋板焊接控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
請參閱說明書附圖1所示,本發(fā)明為一種基于Beckhoff系統(tǒng)的波紋板焊接控制系統(tǒng),其由焊接主機(jī)、BECKHOFF主機(jī)、組立設(shè)備、焊接機(jī)器人、無線路由器以及人機(jī)交換設(shè)備等幾部分組成,其控制對象為波紋板焊接生產(chǎn)線。
其中,所述BECKHOFF主機(jī)布置于焊接主機(jī)內(nèi),其通過EtherCAT通信協(xié)議連接至若干Beckhoff遠(yuǎn)程總線耦合模塊。所述Beckhoff遠(yuǎn)程總線耦合模塊分別布置于焊接主機(jī)、組立設(shè)備和焊接機(jī)器人內(nèi)。
所述焊接機(jī)器人內(nèi)包括若干伺服電機(jī)以及掃描裝置,所述伺服電機(jī)和掃描裝置亦通過EtherCAT通信協(xié)議連接至Beckhoff遠(yuǎn)程總線耦合模塊。在本實(shí)施方式中,所述伺服電機(jī)具體設(shè)置有12臺,其與BECKHOFF主機(jī)通過EtherCAT通信實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。所述掃描裝置為激光掃描裝置,其測量波紋板的垂直和橫向兩個(gè)位置的數(shù)據(jù),并將掃描產(chǎn)生的位置信息通過EtherCAT通信協(xié)議,將位置信息傳輸給BECKHOFF主機(jī)。
所述人機(jī)交換設(shè)備通過無線路由器連接至BECKHOFF主機(jī),并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。所述人機(jī)交換設(shè)備具體為人機(jī)界面服務(wù)器或者手持式操作面板或者無線終端。其中,通過在無線網(wǎng)絡(luò)中接入人機(jī)界面服務(wù)器,從而拓展操作界面的分布式控制,可以連接多臺有線或無線終端同時(shí)監(jiān)視或控制。
本發(fā)明的基于Beckhoff系統(tǒng)的波紋板焊接控制系統(tǒng)的工作原理為:基于Beckhoff強(qiáng)大運(yùn)算能力和存儲容量,依靠EtherCAT高速的傳輸速率和高可靠性。掃描裝置根據(jù)波紋板的實(shí)際情況,自動(dòng)跟蹤調(diào)整,將生成的掃描數(shù)據(jù)即時(shí)傳送給Beckhoff主機(jī)。Beckhoff主機(jī)內(nèi)運(yùn)行的程序根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容,作各種濾波、平滑和計(jì)算后,將最終生成的12個(gè)伺服軸的運(yùn)行軌跡通過EtherCAT傳送到伺服控制器,從而控制焊接精確跟蹤焊縫。焊接速度按波紋板的工藝要求,依賴掃描數(shù)據(jù),作變速運(yùn)動(dòng)。焊接參數(shù)要根據(jù)波紋位置的不同和速度的不同作綜合調(diào)節(jié),最終實(shí)現(xiàn)焊接參數(shù)與速度的同步變化。
以上的具體實(shí)施方式僅為本創(chuàng)作的較佳實(shí)施例,并不用以限制本創(chuàng)作,凡在本創(chuàng)作的精神及原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本創(chuàng)作的保護(hù)范圍之內(nèi)。