針對人工焊接機座角板出現(xiàn)的尺寸偏差烘绽、勞動強度高等弊端敌卓，采用伺服控制系統(tǒng)進行仿真設(shè)計專用夾具，可實現(xiàn)半自動化操作抹缕，有效提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量澈蟆，減輕了操作者的勞動強度。

　　機座角板焊接是一道重要的生產(chǎn)工序卓研，其目的是將角板通過凸焊機焊接固定在機殼上趴俘，使電機得以安裝在風(fēng)扇總成的風(fēng)罩上。機座角板的分布有三等分均布的奏赘，也有非三等分分布的寥闪。傳統(tǒng)的焊接方法是： 操作者將機殼放入根據(jù)機座焊接高度定制的焊接夾具中，將角板放置在帶有磁鋼的夾具定位塊內(nèi)貼住機殼钮药；將帶有機座的焊接夾具置于凸焊機的焊接電極上椭梁；踩下腳踏開關(guān)，凸焊機焊接尺果；手動旋轉(zhuǎn)夾具到下一個角板焊接位置捻奉，重復(fù)步驟3，直至焊完所有角板捌秩；取下夾具九站，將焊好的機座取出委鸯，完成一次機座角板的焊接操作。

　　由于人工轉(zhuǎn)動夾具屋骇，操作者在焊接時頂住夾具的作用力大小不同控屡，會造成角板軸向定位存在誤差。同時辫田，整個操作過程操作者要重復(fù)轉(zhuǎn)動多次峻维，致使操作者勞動強度較高。種種問題影響了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率嚎论，因此我們設(shè)計了一套半自動角板焊接夾具來解決上述問題桐猬。

　　根據(jù)機座角板焊接工序的特點，需要能夠按要求重復(fù)轉(zhuǎn)動固定的角度刽肠，故我們采用了伺服電機來控制焊接時的轉(zhuǎn)動角度溃肪。伺服電機帶有信號反饋，精度高音五，并且能提供足夠的轉(zhuǎn)矩帶動夾具的轉(zhuǎn)動惫撰。同時，使用單軸數(shù)控系統(tǒng)控制伺服驅(qū)動器躺涝，利用單軸數(shù)控系統(tǒng)的編程功能厨钻，我們編制出一套程序來模擬人工焊接時的動作順序，實現(xiàn)了焊接自動化坚嗜。為了保證焊接質(zhì)量夯膀，我們設(shè)計了角板焊接座，用來安放夾具苍蔬，實現(xiàn)分度轉(zhuǎn)動诱建、上下浮動、卸料等功能碟绑。從而較好地解決了半自動角板焊接夾具與凸焊機的接口武骆，最大化地利用了原有的設(shè)備。

　　系統(tǒng)硬件設(shè)計

　　1溃杖、系統(tǒng)組成

　　系統(tǒng)的組成以及運行流程硝锨。

　　2、角板焊接座

　　角板焊接座的作用是加載并轉(zhuǎn)動工件范咖，提供一個浮動平臺坊蕴，由伺服電機通過焊接座的齒輪副來控制轉(zhuǎn)動角度。焊接座通過彈簧鳄盗、導(dǎo)套和導(dǎo)柱能上下浮動扫觅，在轉(zhuǎn)動時脫開內(nèi)電極，焊接時壓緊內(nèi)電極送写，從而避免夾具轉(zhuǎn)動時的擦碰硅枷，能有效提高焊接質(zhì)量旱婚。與焊接座配套使用的是在原有手工焊接夾具基礎(chǔ)上改進的夾具，它的作用是固定機殼和角板的相對位置太迈。在焊接座上针执，我們采用帶磁鋼的吸盤來吸住焊接夾具，代替人工的手壓動作围辙，以保證焊接時夾具不致脫落我碟，避免角板軸向尺寸偏差。為了卸料的需要姚建，我們還在焊接座上安裝了卸料機構(gòu)矫俺，它通過兩個氣缸聯(lián)接一個卸料環(huán)推動焊接夾具脫離帶有磁鋼的吸盤，完成卸料掸冤。

　　3厘托、伺服系統(tǒng)

　　伺服電機具有轉(zhuǎn)矩大、精度高稿湿、可反饋的特點铅匹，可根據(jù)脈沖數(shù)來控制轉(zhuǎn)動角度和轉(zhuǎn)速。我們選用了上海開通數(shù)控有限公司的110HM-8M04030-F 伺服電機饺藤，它體積緊湊包斑，轉(zhuǎn)矩達到4N.m。

　　交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)是控制伺服電機的裝置策精，我們選用與電機相匹配的KT270全數(shù)字交流驅(qū)動系統(tǒng)舰始。它采用DSP（數(shù)字信號處理器）芯片，加快了數(shù)據(jù)采集和處理速度求旷，使電機運行性能良好。同時燎匪，它能夠直接在驅(qū)動器面板上設(shè)置參數(shù)赊手、調(diào)試、監(jiān)視系統(tǒng)狀態(tài)购畴，外觀簡潔猫乃，結(jié)構(gòu)緊湊。

　　單軸數(shù)控系統(tǒng)KT700B在整個系統(tǒng)中相當于PLC的功能铣才。它具有輸入輸出功能责祥，自帶液晶屏和鍵盤，可以直接在線編程控制和在線監(jiān)控旱樊。通過它進行編程模擬人工操作步驟壳坞，可控制半自動角板焊接夾具。

　　4述茂、電氣系統(tǒng)和氣動系統(tǒng)

　　主要用來控制輸入和輸出訊號搂瓣，與凸焊機接口聯(lián)接控制執(zhí)行機構(gòu)運行位置雷鸟。

　　系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　1、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

　∏庥怠（1）交流伺服驅(qū)動器的設(shè)置

　　設(shè)置顯示狀態(tài)為監(jiān)視運行狀態(tài)蚌铜；設(shè)置控制模式為位置控制模式，以控制伺服電機輸出軸的位置嫩海；為了使轉(zhuǎn)動更加平穩(wěn)冬殃，設(shè)置適當?shù)募訙p速時間；設(shè)置保護限制叁怪，比如最高轉(zhuǎn)速审葬、最高轉(zhuǎn)矩等，以避免異常情況出現(xiàn)導(dǎo)致系統(tǒng)受損骂束；建立工藝文件記錄報警參數(shù)耳璧，及時了解系統(tǒng)的故障模式，采取應(yīng)對措施展箱。

　≈伎荨（2）單軸控制器的設(shè)置

　　根據(jù)系統(tǒng)的試運行狀況，調(diào)整各參數(shù)混驰，使其運行穩(wěn)定攀隔；設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)，定義編程用常量捣柿、參考點嚎区；設(shè)置電子齒輪比，通過設(shè)置可以將夾具實際轉(zhuǎn)動與脈沖數(shù)建立相應(yīng)關(guān)系疚都，便于控制蝶桑；設(shè)定系統(tǒng)極值，確保系統(tǒng)穩(wěn)定哥笤。

　　2窄切、程序編寫

　　程序編寫是基于單軸控制器提供的數(shù)控指令編寫的。指令采用順序排列协悼，根據(jù)人工操作時的順序炫胡，編寫程序。用SET指令接受輸出信號残昔，用WAT指令接受輸入信號狗城。SPEED指令控制速度，POS指令控制位置與角度物即。此外蚊楞，還可以采用CALL 調(diào)用指令，循環(huán)執(zhí)行相似的命令。

　　試運行發(fā)現(xiàn)的問題及解決方案

　　系統(tǒng)組建好后幼驶，進行試生產(chǎn)艾杏。運行過程符合設(shè)計要求，并按照人工焊接的順序執(zhí)行盅藻，定位準確购桑。同時，系統(tǒng)可根據(jù)實際生產(chǎn)要求氏淑，調(diào)整運行速度勃蜘，滿足生產(chǎn)節(jié)拍的要求。但在實際的操作中發(fā)現(xiàn)：夾具與焊接座的制造以及裝配質(zhì)量對系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行影響很大假残。因此缭贡，我們對夾具進行了優(yōu)化，并在裝配時進行適當?shù)恼{(diào)整辉懒。

　　起初阳惹，夾具易被壓翹頭，導(dǎo)致焊接后產(chǎn)品尺寸偏差大眶俩。我們在凸焊機上增加了預(yù)壓裝置琢播，在焊接前先將焊接座壓實，同時增加了護套以提高焊接座的剛度荠补。然而茄颈，運行一段時間后發(fā)現(xiàn)，工件難以脫離夾具宁线。于是去柿，我們重新修整夾具，調(diào)整凸焊機上電極的位置僻一，使焊接時工件受力均勻幅裳，不會使工件偏移卡死夾具導(dǎo)致難以脫出。同時冀肆，調(diào)整卸料氣缸的壓力以及卸料環(huán)與焊接座的間隙扒哩，使氣缸頂出時更加順暢。卸料氣缸在卸料時嗤积，彈力很大，容易造成夾具彈出時使操作者受傷坠天，同時損壞夾具夯秃。我們在工作臺上設(shè)置了緩沖板，夾具在彈出后痢艺，先接觸緩沖板減速仓洼，提高了系統(tǒng)的安全性。

　　經(jīng)過一段時間的試運行，角板焊接夾具系統(tǒng)能夠按照預(yù)定要求色建，完成整個工作任務(wù)哺呜。生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量符合設(shè)計要求，并且避免了人為因素的干擾箕戳，降低了操作者的勞動強度某残。在焊接夾具工作時，操作者可以騰出手進行下一個工件的裝配陵吸，提高了生產(chǎn)效率玻墅。結(jié)合伺服系統(tǒng)的應(yīng)用，將機電一體化技術(shù)應(yīng)用到實際生產(chǎn)中壮虫，能夠給我們帶來更多的便利澳厢，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。

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