变电站接地扁钢焊接控制设备的制作方法

本实用新型涉及变电站接地焊接控制技术，特别是涉及一种变电站接地扁钢焊接控制设备。

背景技术：

在变电站的施工过程中，接地扁钢焊接是一项重要的工作，完成质量的高低直接影响到接地电阻的大小。目前，变电站接地扁钢焊接采用在施工现场地沟中进行手工焊接的方法，由于焊点多，焊接位置各不相同，加工精度较差，工作效率较低。

技术实现要素：

本实用新型针对上述问题，提供一种变电站接地扁钢焊接控制设备，实现接地扁钢的自动化焊接，提高工作效率、加工精度和可靠性。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。一种变电站接地扁钢焊接控制设备，包括底板以及底板下面安装有轮子，其特征在于，所述底板的上面安装有焊接底座、框架和多轴运动控制PLC电控柜；框架的上方装有Y轴运动模组；Y轴运动模组一端安装有Y轴驱动步进电机，另一端与PLC电控柜连接；Y轴运动模组上面安装有Y模组连接板，Y模组连接板与Y轴运动模组内的滑块通过螺钉固定连接，Y模组连接板上垂直安装有Z轴运动模组；Z轴运动模组的顶端安装有Z轴驱动步进电机；Z轴运动模组的一侧连接有侧支板，另一侧通过Z模组连接板与X模组连接板连接；X模组连接板与X轴运动模组内的滑块连接，X轴运动模组一端安装X轴驱动步进电机，另一端的下方安装有旋转机构连接板，旋转机构连接板上固定安装有电机座，电机座上安装有旋转电机；旋转电机通过联轴器连接有旋转运动机构；所述底座上的外侧安装有夹具，内侧安装有L型定位块；

所述旋转运动机构包括旋转轴、轴承座、旋转板、立板、焊接臂和夹紧块，旋转机构连接板安装有轴承座，旋转轴通过轴承座固定，其一端与联轴器连接，另一端安装有旋转板，旋转板连接有立板的一端，立板的另一端连接焊接臂，焊接臂的端头通过夹紧块夹装有焊枪；

所述PLC电控柜内设置有多轴运动控制PLC、X轴控制器、Y轴控制器、Z轴控制器和R轴控制器，所述多轴运动控制PLC通过I/O接口与X轴控制器、Y轴控制器、Z轴控制器和R轴控制器相连接，并通过DI与安装于X轴运动模组、Y轴运动模组、Z轴运动模组上的位置和零点传感器相连接；X轴控制器、Y轴控制器、Z轴控制器和R轴控制器通过输出接口分别与X轴驱动步进电机、Y轴驱动步进电机、Z轴驱动步进电机和旋转电机相连接。

本实用新型所能够使得焊枪在PLC电控装置的控制下实现了XYZ方向移动和调节焊枪与焊缝角度，实现了变电站接地扁钢不同位置的自动焊接，提高了工作效率，降低了工人的劳动强度。

附图说明

图1是本实用新型的后侧向立体结构示意图；

图2是本实用新型的前侧向立体结构示意图；

图3是本实用新型夹具夹装扁钢状态的局部结构示意图；

图4是本实用新型中旋转运动机构10的结构示意图；

图5是本实用新型的电器系统示意图。

图中：1.底板，2.轮子，3.底座，4.夹具，5.L形定位块，6.PLC电控柜，7.Y轴运动模组，8.Z轴运动模组，9.X轴运动模组，10.旋转运动机构，101.旋转轴，102.轴承座，103.旋转板，104.立板，105.焊接臂，106.夹紧块；11.焊枪，12.支架，13.侧支板，14.Y模组连接板，15.Z模组连接板，16.X模组连接板，17.Y轴驱动步进电机，18.Z轴驱动步进电机，19.X轴驱动步进电机，20.旋转电机，21.旋转机构连接板，22.第一扁钢，23.第二扁钢，24.电机座，25.联轴器；601.多轴运动控制PLC，602.X轴控制器，603.Y轴控制器，604.Z轴控制器，605.R轴控制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。参见图1至图5，一种变电站接地扁钢焊接控制设备，包括底板1以及底板1下面安装有轮子2，其特征在于，所述底板1的上面安装有焊接底座3、框架12和多轴运动控制PLC电控柜6；框架12的上方装有Y轴运动模组7；Y轴运动模组7一端安装有Y轴驱动步进电机17，另一端与PLC电控柜6连接；Y轴运动模组7上面安装有Y模组连接板14，Y模组连接板14与Y轴运动模组7内的滑块通过螺钉固定连接，Y模组连接板14上垂直安装有Z轴运动模组8；Z轴运动模组8的顶端安装有Z轴驱动步进电机18；Z轴运动模组8的一侧连接有侧支板13，另一侧通过Z模组连接板15与X模组连接板16连接；X模组连接板16与X轴运动模组9内的滑块连接，X轴运动模组9一端安装X轴驱动步进电机19，另一端的下方安装有旋转机构连接板21，旋转机构连接板21上固定安装有电机座24，电机座24上安装有旋转电机20；旋转电机20通过联轴器25连接有旋转运动机构10；所述底座3上的外侧安装有夹具4，内侧安装有L型定位块5。

X轴驱动步进电机19、Y轴驱动步进电机17、Z轴驱动步进电机18和旋转电机20均采用sihong型步进电机，上述电机带闭环控制器，利用脉冲和方向信号对上述电机进行控制，同时对上述电机转动量与脉冲数进行比较，对其中的差额进行自动补偿，从而实现精确的控制；此外，X轴控制器602、Y轴控制器603、Z轴控制器604和R轴控制器605在外加使能信号的控制下，可以确定所对应的各轴电机控制作用力是否有效。

X轴运动模组9、Y轴运动模组7和Z轴运动模组8作为传动结构，一端连接相应的驱动电机，电机的旋转带动模组中的丝杆旋转，从而使与丝杆配合的丝杆螺母在丝杆轴线上直线滑动，模组上滑块与丝杆螺母固定，从而带动滑块在模组上直线运动。

夹具4主要用于扁钢的夹紧定位，其工作示意图如图3所示。第一扁钢22和第二扁钢23放在焊接底座上，第二扁钢一面与L形定位块接触，通过夹具4中的旋紧螺杆的螺旋夹紧力将两条扁钢夹紧。

旋转运动机构10包括旋转轴101、轴承座102、旋转板103、立板104、焊接臂105和夹紧块106，旋转机构连接板21安装有轴承座102，旋转轴101通过轴承座102固定，其一端与联轴器25连接，另一端安装有旋转板103，旋转板103连接有立板104的一端，立板104的另一端连接焊接臂105，焊接臂105的端头通过夹紧块106夹装有焊枪11。

PLC电控柜6内设置有多轴运动控制PLC601、X轴控制器602、Y轴控制器603、Z轴控制器604和R轴控制器605，所述多轴运动控制PLC601通过I/O接口与X轴控制器602、Y轴控制器603、Z轴控制器604和R轴控制器605相连接，并通过DI与安装于X轴运动模组9、Y轴运动模组7、Z轴运动模组8上的位置和零点传感器相连接；X轴控制器602、Y轴控制器603、Z轴控制器604和R轴控制器605通过输出接口分别与X轴驱动步进电机19、Y轴驱动步进电机17、Z轴驱动步进电机18和旋转电机20相连接。

多轴运动控制PLC601的型号为三菱FX5U-64MT/ES,软件型号为GX-WORK2 V1.91，所述的X轴控制器602和Y轴控制器603的型号为DSP-86BH，Z轴控制器604型号为DMA860H，R轴控制器605型号为DM542。

本实用新型使用时，多轴运动控制PLC601接收来自X轴运动模组9、Y轴运动模组7或Z轴运动模组8上的位置传感器信号时，会发送控制信号控制电机运动。当焊接扁钢竖直焊缝时，多轴运动控制PLC601发出信号至Z轴驱动电机18，使Z轴运动模组向上作直线运动，从而使焊枪11沿竖直方向向上焊接；当焊接第一扁钢22与第二扁钢23的水平焊缝时，多轴运动控制PLC601发出信号至Y轴步进电机17，使Y轴运动模组水平方向作直线运动，从而使焊枪11沿水平方向焊接；当焊接第一扁钢22与第二扁钢23的背面焊缝时，多轴运动控制PLC601先发出信号至旋转运动机构10，使焊枪旋转180度位置，然后多轴运动控制PLC601给Z轴驱动电机18发出信号，控制焊枪11竖直向下焊接。

以上所述，仅为本实用新型的较佳具体实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其依本实用新型的构思加以替换或改变，皆应在由权利要求书所确定的范围内。