| 機座角板焊接是一道重要的生產(chǎn)工序，其目的是將角板通過凸焊機焊接固定在機殼上，使電機得以安裝在風扇總成的風罩上。機座角板的分布有三等分均布的，也有非三等分分布的。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；將帶有機座的焊接夾具置于凸焊機的焊接電極上；踩下腳踏開關，凸焊機焊接；手動旋轉(zhuǎn)夾具到下一個角板焊接位置，重復步驟3，直至焊完所有角板；取下夾具，將焊好的機座取出，完成一次機座角板的焊接操作。 
圖1 機座示意圖
由于人工轉(zhuǎn)動夾具，操作者在焊接時頂住夾具的作用力大小不同，會造成角板軸向定位存在誤差。同時，整個操作過程操作者要重復轉(zhuǎn)動多次，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，因此我們設計了一套半自動角板焊接夾具來解決上述問題。
根據(jù)機座角板焊接工序的特點，需要能夠按要求重復轉(zhuǎn)動固定的角度，故我們采用了伺服電機來控制焊接時的轉(zhuǎn)動角度。伺服電機帶有信號反饋，精度高，并且能提供足夠的轉(zhuǎn)矩帶動夾具的轉(zhuǎn)動。同時，使用單軸數(shù)控系統(tǒng)控制伺服驅(qū)動器，利用單軸數(shù)控系統(tǒng)的編程功能，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。為了保證焊接質(zhì)量，我們設計了角板焊接座，用來安放夾具，實現(xiàn)分度轉(zhuǎn)動、上下浮動、卸料等功能。從而較好地解決了半自動角板焊接夾具與凸焊機的接口，******化地利用了原有的設備。
一、系統(tǒng)硬件設計
1. 系統(tǒng)組成
系統(tǒng)的組成以及運行流程。
2. 角板焊接座
角板焊接座的作用是加載并轉(zhuǎn)動工件，提供一個浮動平臺，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、導套和導柱能上下浮動，在轉(zhuǎn)動時脫開內(nèi)電極，焊接時壓緊內(nèi)電極，從而避免夾具轉(zhuǎn)動時的擦碰，能有效提高焊接質(zhì)量。與焊接座配套使用的是在原有手工焊接夾具基礎上改進的夾具，它的作用是固定機殼和角板的相對位置。在焊接座上，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，以保證焊接時夾具不致脫落，避免角板軸向尺寸偏差。為了卸料的需要，我們還在焊接座上安裝了卸料機構，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。
3. 伺服系統(tǒng)
伺服電機具有轉(zhuǎn)矩大、精度高、可反饋的特點，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，它體積緊湊，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，我們選用與電機相匹配的KT270全數(shù)字交流驅(qū)動系統(tǒng)。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，使電機運行性能良好。同時，它能夠直接在驅(qū)動器面板上設置參數(shù)、調(diào)試、監(jiān)視系統(tǒng)狀態(tài)，外觀簡潔，結(jié)構緊湊。
單軸數(shù)控系統(tǒng)KT700B在整個系統(tǒng)中相當于PLC的功能。它具有輸入輸出功能，自帶液晶屏和鍵盤，可以直接在線編程控制和在線監(jiān)控。通過它進行編程模擬人工操作步驟，可控制半自動角板焊接夾具。
4. 電氣系統(tǒng)和氣動系統(tǒng)
主要用來控制輸入和輸出訊號，與凸焊機接口聯(lián)接控制執(zhí)行機構運行位置。
二、系統(tǒng)軟件設計
● 系統(tǒng)參數(shù)設置
（1）交流伺服驅(qū)動器的設置
設置顯示狀態(tài)為監(jiān)視運行狀態(tài)；設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；為了使轉(zhuǎn)動更加平穩(wěn)，設置適當?shù)募訙p速時間；設置保護限制 |
