PLC焊接机器人是工业自动化中常见的应用,通过PLC(可编程逻辑控制器)与机器人协同实现焊接任务的精准控制。其核心在于PLC程序与机器人运动轨迹、焊接参数的集成编程。以下是关键要点:
1. PLC与机器人协同控制原理
硬件连接:PLC通过Profinet、CC-Link等工业总线(如西门子S7-1500与发那科机器人通讯)或I/O信号控制机器人启停、焊接启弧/熄弧等动作。
逻辑分工:PLC负责外围设备(如变位机、焊机电源)的时序控制,机器人则专注于运动轨迹和焊接姿态。例如,PLC可触发机器人程序段执行,并接收其完成信号。
2. 典型焊接程序编写步骤
示教点编辑:通过示教器记录机器人焊接路径的关键点(如起弧点、收弧点),并设置插补方式(直线/圆弧)和速度。例如,安川机器人需先伺服上电,再移动机械臂至目标位置插入指令。
焊接参数集成:在程序中嵌入电流、电压、摆动幅度等参数,如仰焊需设置摆动频率1.2Hz、振幅5.5mm。
安全逻辑:添加原点回归、急停检测等PLC保护程序,确保焊接中断后能安全复位。
3. PLC编程语言与工具
梯形图:最常用语言,适合处理开关量逻辑(如焊枪启停)。例如,用输出指令控制焊枪开关,配合定时器管理焊接时长。
结构化文本(ST):复杂运算场景(如焊缝轨迹计算)可使用ST语言编写算法。
开发软件:西门子TIA Portal、三菱GX Works等工具支持多语言混合编程。
4. 应用案例与优化技巧
管板对接焊接:需规划5-6个示教点,起弧点与收弧点空间位置重合但姿态不同,避免六轴限位。
重定位技术:通过调整机器人姿态实现同一焊点的多角度焊接,提升焊缝质量。
双轴协同:PLC控制X/Y轴滑台定位工件,机器人固定焊枪,适合平面焊接。
5. 调试与维护
离线仿真:利用机器人离线编程软件(如FANUC ROBOGUIDE)预验证轨迹。
故障排查:检查PLC与机器人通讯状态(如Profinet节点配置),以及焊接参数是否匹配工件厚度。
通过上述方法,可实现高效稳定的自动化焊接系统。实际项目中需根据机器人品牌(如发那科、安川)和PLC型号调整具体实现细节。