本實用新型屬于相貫件焊接與切割自動化控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種相貫件仿形焊割控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

機(jī)械零件的形狀往往是包括兩個以上的基本零件，通過不同的方式組合形成，兩個基本零件相交為相貫件，兩個基本零件表面形成的交線為相貫線，也是兩個基本零件表面的共有線。

在工業(yè)生產(chǎn)中存在著大量的鋼管相貫連接結(jié)構(gòu)，這些相貫件的施工質(zhì)量取決于各連接管件之間的相貫線切割和焊接質(zhì)量，而確保切割和焊接質(zhì)量的關(guān)鍵在于管件相貫線及其焊接坡口的切割質(zhì)量，因此管件相貫線形狀及相應(yīng)的焊接坡口是影響相貫件加工質(zhì)量的關(guān)鍵。

目前相貫件的切割方法主要分為兩類，即手工切割和數(shù)控切割，手工切割主要是利用相貫線展開的圖解法在相貫件上進(jìn)行放樣，經(jīng)過人工放樣、劃線，然后進(jìn)行手工切割，由于手工切割的貫線凹凸不平，經(jīng)常需要人工打磨，同時手工切割難以保證相貫件焊接坡口角度的要求，極大地影響了施工質(zhì)量，另外，由于操作人員技能水平參差不齊，計算、圖解及人工劃線均有誤差，而且人工切割和焊接的速度不均勻，切割和焊接時與相貫件之間的高度不等，容易形成工件切割割痕，坡口和表面凹凸不平，直線彎曲，弧線粗糙曲折的缺陷，造成焊接時夾渣、氣孔、咬邊、漏焊等焊接缺陷，增加了工人的勞動強(qiáng)度大，降低了加工生產(chǎn)效率，目前許多中小型企業(yè)對于相貫件的加工，仍采用這種手工切割方法；利用數(shù)控設(shè)備進(jìn)行相貫件切割時，工作時被加工管件需要通過三爪夾盤帶動旋轉(zhuǎn)，由于大型管件的搬運、旋轉(zhuǎn)較困難，而且對于大直徑管件，這種設(shè)備將更加龐大，切割頭安裝在與工件軸線相平行的導(dǎo)軌小車上或龍門架上，這類設(shè)備的結(jié)構(gòu)龐大，占地面積也很大，設(shè)備搬運困難，難以在施工現(xiàn)場使用，而且這種數(shù)控切割機(jī)的售價都很高，增加了生產(chǎn)成本，很難在中小企業(yè)中得到推廣；此外，這類設(shè)備操作復(fù)雜，只有受過專業(yè)培訓(xùn)的技術(shù)人員才能操作，一般都是將相貫件平置在滾輪架上，在相貫件的上部進(jìn)行切割，切割后的相貫件廢料自然下落，容易對相貫件造成損傷，而且焊接十分不方便，不能通過一個設(shè)備完成切割和焊接工作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種相貫件仿形焊割控制系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中手工切割勞動強(qiáng)度大，工作效率低，相貫件加工依賴工人的工作經(jīng)驗和技能，相貫件加工精度低，切割痕跡不均勻，坡口凹凸不平，焊接時易發(fā)生夾渣、氣孔、咬邊、漏焊，切割和焊接不能通過一個設(shè)備完成，數(shù)控切割設(shè)備成本高，設(shè)備龐大，操作繁瑣的問題。

為達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是：一種相貫件仿形焊割控制系統(tǒng)，包括依次相互連接的上位機(jī)1、信號處理模塊2、系統(tǒng)總線3、信號緩存模塊4、PLC控制模塊5和驅(qū)動模塊6，上位機(jī)1上連接有顯示模塊7、輸入模塊8、仿形信號處理器9，系統(tǒng)總線3上連接有供電模塊10，信號緩存模塊4通過仿形記憶模塊11與仿形掃描器12連接。

優(yōu)選的，PLC控制模塊5上連接有X軸PLC控制模塊13、Y軸PLC控制模塊14、Z軸PLC控制模塊15、電磁閥PLC控制模塊16、槍頭升降PLC控制模塊17和槍頭旋轉(zhuǎn)PLC控制模塊18。

優(yōu)選的，驅(qū)動模塊6上連接有X軸驅(qū)動電機(jī)19、Y軸驅(qū)動電機(jī)20、Z軸驅(qū)動電機(jī)21、槍頭升降驅(qū)動電機(jī)22和槍頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)23。

優(yōu)選的，X軸PLC控制模塊13、Y軸PLC控制模塊14、Z軸PLC控制模塊15、槍頭升降PLC控制模塊17和槍頭旋轉(zhuǎn)PLC控制模塊18分別于相對應(yīng)的X軸驅(qū)動電機(jī)19、Y軸驅(qū)動電機(jī)20、Z軸驅(qū)動電機(jī)21、槍頭升降驅(qū)動電機(jī)22和槍頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)23連接。

優(yōu)選的，電磁閥PLC控制模塊16上連接有電磁閥24。

本實用新型的優(yōu)點在于：通過仿形功能在上位機(jī)上進(jìn)行編程，通過焊割設(shè)備與相貫件仿形焊割控制系統(tǒng)相互配合完成相貫件的切割和焊接工作，節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)加工效率和相貫件的加工精度，相貫件的形狀難免會有誤差，設(shè)備可以根據(jù)相貫件的形狀進(jìn)行仿形記憶，提高了設(shè)備的適應(yīng)性，靈活應(yīng)對不同形狀的相貫件的加工，通過仿形記憶功能與整機(jī)的5軸驅(qū)動配合，提高了切割和焊接的精確度和焊接坡口平整度，通過對相貫件的形狀進(jìn)行掃描記憶，利用切割設(shè)備切割出完整的相貫線，同時也可以切割出符合焊接要求的坡口，方便焊接工作，使相貫件可以嚴(yán)絲合縫的與管件配合，并通過仿形記憶功能對其進(jìn)行焊接，避免了手工焊接時易發(fā)生夾渣、氣孔、咬邊、漏焊的現(xiàn)象，整機(jī)設(shè)備制造成本低，占地面積小，操作簡便，避免了切割后的廢料損傷管件的現(xiàn)象，可以很好的在中小企業(yè)中推廣。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統(tǒng)連接結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記含義如下：上位機(jī)（1），信號處理模塊（2），系統(tǒng)總線（3），信號緩存模塊（4），PLC控制模塊（5），驅(qū)動模塊（6），顯示模塊（7），輸入模塊（8），仿形信號處理器（9），供電模塊（10），仿形記憶模塊（11），仿形掃描器（12），X軸PLC控制模塊（13），Y軸PLC控制模塊（14），Z軸PLC控制模塊（15），電磁閥PLC控制模塊（16），槍頭升降PLC控制模塊（17），槍頭旋轉(zhuǎn)PLC控制模塊（18），X軸驅(qū)動電機(jī)（19），Y軸驅(qū)動電機(jī)（20），Z軸驅(qū)動電機(jī)（21），槍頭升降驅(qū)動電機(jī)（22），槍頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)（23），電磁閥（24）。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖說明和具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步說明。

如圖1所示的一種相貫件仿形焊割控制系統(tǒng)，其特征在于：包括依次相互連接的上位機(jī)1、信號處理模塊2、系統(tǒng)總線3、信號緩存模塊4、PLC控制模塊5和驅(qū)動模塊6，上位機(jī)1上連接有顯示模塊7、輸入模塊8、仿形信號處理器9，系統(tǒng)總線3上連接有供電模塊10，信號緩存模塊4通過仿形記憶模塊11與仿形掃描器12連接。

為了方便相貫件的加工，可以按照相貫件的形狀做五軸的運動，使焊割設(shè)備的運動軌跡可以按照仿形信號處理器9發(fā)出的信號進(jìn)行運動，配合焊割設(shè)備完成門框的切割與焊接，PLC控制模塊5上連接有X軸PLC控制模塊13、Y軸PLC控制模塊14、Z軸PLC控制模塊15、電磁閥PLC控制模塊16、槍頭升降PLC控制模塊17和槍頭旋轉(zhuǎn)PLC控制模塊18，驅(qū)動模塊6上連接有X軸驅(qū)動電機(jī)19、Y軸驅(qū)動電機(jī)20、Z軸驅(qū)動電機(jī)21、槍頭升降驅(qū)動電機(jī)22和槍頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)23，X軸PLC控制模塊13、Y軸PLC控制模塊14、Z軸PLC控制模塊15、槍頭升降PLC控制模塊17和槍頭旋轉(zhuǎn)PLC控制模塊18分別于相對應(yīng)的X軸驅(qū)動電機(jī)19、Y軸驅(qū)動電機(jī)20、Z軸驅(qū)動電機(jī)21、槍頭升降驅(qū)動電機(jī)22和槍頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)23連接，電磁閥PLC控制模塊16上連接有電磁閥24。

使用時，通過仿形掃描器12對相貫件的形狀進(jìn)行掃描，并將掃描得到的數(shù)據(jù)發(fā)送給仿形記憶模塊11，仿形記憶模塊11對掃描的到的信號進(jìn)行記憶并儲存在信號緩存模塊4里，信號緩存模塊4將儲存的數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)總線3和信號處理模塊2發(fā)送給上位機(jī)1，操作人員通過上位機(jī)1上的輸入模塊8對相貫件的外形坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行編程，并轉(zhuǎn)換為控制信號發(fā)送給控制模塊5和驅(qū)動模塊6，控制模塊5控制焊割設(shè)備做五軸運動，控制模塊5控制各個相對應(yīng)的驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行位移，先對相貫件進(jìn)行切割工作，通過槍頭升降驅(qū)動電機(jī)22和槍頭旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)23對槍頭的驅(qū)動，焊割設(shè)備按照預(yù)先設(shè)定好的相貫件軌跡坐標(biāo)繞行一周，完成相貫件的切割與焊接坡口加工工作，再對相貫件進(jìn)行焊接工作，焊割設(shè)備再按照預(yù)先設(shè)定好的相貫件軌跡坐標(biāo)繞行一周，通過電磁閥24控制焊接槍頭的出氣量，通過五軸聯(lián)動完成相貫件的焊接工作，通過仿形功能在上位機(jī)上進(jìn)行編程，通過焊割設(shè)備與相貫件仿形焊割控制系統(tǒng)相互配合完成相貫件的切割和焊接工作，節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)加工效率和相貫件的加工精度，相貫件的形狀難免會有誤差，設(shè)備可以根據(jù)相貫件的形狀進(jìn)行仿形記憶，提高了設(shè)備的適應(yīng)性，靈活應(yīng)對不同形狀的相貫件的加工，通過仿形記憶功能與整機(jī)的5軸驅(qū)動配合，提高了切割和焊接的精確度和焊接坡口平整度，通過對相貫件的形狀進(jìn)行掃描記憶，利用切割設(shè)備切割出完整的相貫線，同時也可以切割出符合焊接要求的坡口，方便焊接工作，使相貫件可以嚴(yán)絲合縫的與管件配合，并通過仿形記憶功能對其進(jìn)行焊接，避免了手工焊接時易發(fā)生夾渣、氣孔、咬邊、漏焊的現(xiàn)象，整機(jī)設(shè)備制造成本低，占地面積小，操作簡便，避免了切割后的廢料損傷管件的現(xiàn)象。

以上所述的僅是本實用新型的較佳實例，本實用新型的技術(shù)方案并不受此限制，應(yīng)當(dāng)指出對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在本實用新型所提供的技術(shù)啟示下，作為本領(lǐng)域的公知常識，還可以做出其他等同變型和改進(jìn)，也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。