本發明涉及激光焊領域，具體而言涉及一種雙向激光焊系統的控制裝置和控制方法。

背景技術：

激光焊接是激光材料加工技術應用的重要方面之一。20世紀70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接過程屬熱傳導型，即激光輻射加熱工件表面，表面熱量通過熱傳導向內部擴散，通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復頻率等參數，使工件熔化，形成特定的熔池。激光焊發出的激光束強度高，局部溫度高，一旦發生事故，造成的損傷很嚴重，另外，涉及到焊接工序的焊件較重，人工對位拼接耗時久，產能低下，因此通常采用自動上件部件、自動焊接部件和自動下件部件來實現焊接生產。

即使是采用自動化生產，由于焊件上件、下件和焊接過程是依次進行的，例如，焊件上件時，激光頭是處于待機狀態的，這種情形明顯造成產能的極大浪費，因此在現有激光焊系統的基礎上開發出雙向激光焊系統，即設置兩個工作機臺，使激光頭在兩個工作機臺上往返移動，其中一個工作機臺進行焊接工序時，另一個工作機臺做好下一輪生產的準備工作，使激光頭處于滿載運行狀態，提高產能。

技術實現要素：

本發明目的在于提供一種雙向激光焊系統的控制裝置和控制方法，實現具有兩個工作機臺的激光焊系統的自動生產，也提高了工作人員和機械操作的安全保障度。

本發明的上述目的通過獨立權利要求的技術特征實現，從屬權利要求以另選或有利的方式發展獨立權利要求的技術特征。

為達成上述目的，本發明提出一種雙向激光焊系統的控制裝置，所述雙向激光焊系統用于將第一焊件和第二焊件焊接在一起，包括用于實施焊接的激光頭、用于輔助激光頭移動的激光頭行走軸，以及用于完成自動上件、對位、下件的第一工作機臺和第二工作機臺，其中，第一工作機臺包括用于分別自動上件第一焊件和第二焊件的兩個上件組件、用于將第一焊件和第二焊件對位拼接在一起并實施焊接的工作臺以及用于自動下件的下件組件，第二工作機臺和第一工作機臺結構相同，激光頭被設置成能夠沿激光頭行走軸在第一工作機臺和第二工作機臺之間往返移動，其特征在于，

所述控制裝置包括PLC可編程控制器、交換機、第一工作機臺控制單元、第二工作機臺控制單元和激光頭控制單元；

所述交換機與所述PLC可編程控制器連接，用于實現PLC可編程控制器與連接到交換機的其他設備的通信交互；

所述PLC可編程控制器具有存儲單元，用于存儲焊件型號以及與各種型號焊件相對應的上件程序、下件程序和焊接程序；

所述第一工作機臺控制單元與所述交換機連接，被設置成響應于第一焊件和第二焊件在第一工作機臺的工作臺上完成對位后，發送第一工作機臺準備就緒信號給所述PLC可編程控制器；

所述第二工作機臺控制單元與所述交換機連接，被設置成響應于第一焊件和第二焊件在第一工作機臺的工作臺上完成對位后，發送第二工作機臺準備就緒信號給所述PLC可編程控制器；

所述激光頭控制單元與所述交換機連接，被設置成根據所述PLC可編程控制器發送的指令沿激光頭行走軸移動，在移動中根據調用的焊接程序完成焊接，并在完成焊接后發送第一工作機臺焊接完成信號或者第二工作機臺焊接完成信號至PLC可編程控制器；

所述PLC可編程控制器被設置成同時響應于第一工作機臺焊接完成信號和第二工作機臺準備就緒信號，發送第二工作機臺焊接指令至激光頭控制單元，使激光頭控制單元根據調用的焊接程序控制激光頭移至第二工作機臺，并在移動過程中實施焊接；同時，發送焊件準備指令至第一工作機臺控制單元，使第一工作機臺控制單元根據調用的下件程序和上件程序進行第一工作機臺的焊件準備工作，包括控制下件組件移離第一工作機臺上焊接完成的焊件、控制上件組件自動上件第一焊件和第二焊件并完成第一焊件和第二焊件的對位；

所述PLC可編程控制器被設置成同時響應于第二工作機臺焊接完成信號和第一工作機臺準備就緒信號，發送第一工作機臺焊接指令至激光頭控制單元，使激光頭控制單元根據調用的焊接程序控制激光頭移至第一工作機臺，并在移動過程中實施焊接；同時，發送焊件準備指令至第二工作機臺控制單元，使第二工作機臺控制單元根據調用的下件程序和上件程序進行第二工作機臺的焊件準備工作，包括控制下件組件移離第二工作機臺上焊接完成的焊件、控制上件組件自動上件第一焊件和第二焊件并完成第一焊件和第二焊件的對位。

進一步的實施例中，所述上件組件包括用于存放未焊接焊件的上件料箱、用于預定位的對中臺、用于將焊件從上件料箱移至對中臺的上件抓手、用于將焊件從對中臺移至工作臺的精定位抓手以及用于輔助上件抓手和精定位抓手移動的上件抓手行走軸；

所述對中臺的其中兩條相鄰的邊上設置有擋板，另外兩條邊上安裝帶有推動板的第一直線型驅動電機和第二直線型驅動電機，第一直線型驅動電機和第二直線型驅動電機被設置成均向對應邊所處方向延伸，用于將放置在對中臺上的焊件推至預先設定的位置完成預定位，其中與工作臺臨近的擋板連接有對中臺氣缸，該對中臺氣缸用于控制該擋板的升降；

所述上件抓手上安裝有第一上件抓手電機和第二上件抓手電機，其中，第一上件抓手電機用于驅動上件抓手沿上件抓手行走軸水平移動，第二上件抓手電機用于驅動上件抓手垂直于地面移動，所述上件抓手的底部安裝有相互連接的若干吸盤和上件抓手氣缸，上件抓手氣缸用于控制上件抓手上吸盤的吸力；

所述精定位抓手上設置有精定位抓手電機，用于驅動精定位抓手沿上件抓手行走軸水平移動，精定位抓手的底部安裝有相互連接的若干吸盤和精定位抓手氣缸，精定位抓手氣缸用于控制精定位抓手上吸盤的吸力；

所述工作臺被分為兩個半區，兩個半區的分界線位于激光頭行走軸正下方，與激光頭行走軸平行，分界線處設置有用于輔助定位的數個定位桿，定位桿下方安裝有工作臺氣缸，工作臺氣缸與該數個定位桿連接，用于控制該數個定位桿的升降；所述工作臺的上表面還設置有若干電磁鐵；

所述下件組件包括用于臨時放置已完成焊接的焊件的下件臺、用于收集完成焊接的焊件的下件料箱、用于將已完成焊接的焊件從工作臺移送至下件臺的取件抓手、用于將已完成焊接的焊件從下件臺移送至下件料箱的下件抓手，以及用于輔助下件抓手移動的下件抓手行走軸；

所述下件臺上設置有輔助取件抓手移動的取件抓手行走軸；

所述取件抓手上設置有取件抓手電機，用于驅動取件抓手沿取件抓手行走軸移動，取件抓手的底部安裝有互相連接的若干吸盤和取件抓手氣缸，取件抓手氣缸用于控制取件抓手上吸盤的吸力；

所述下件抓手上安裝有第一下件抓手電機和第二下件抓手電機，其中，第一下件抓手電機用于驅動下件抓手沿下件抓手行走軸水平移動，第二下件抓手電機用于驅動下件抓手垂直于地面移動，所述下件抓手的底部安裝有相互連接的若干吸盤和下件抓手氣缸，下件抓手氣缸用于控制下件抓手上吸盤的吸力；

所述第一工作機臺控制單元包括第一上件抓手電機控制器、第二上件抓手電機控制器、上件抓手氣缸控制器、第一對中臺電機控制器、第二對中臺電機控制器、對中臺氣缸控制器、精定位抓手電機控制器、精定位抓手氣缸控制器、工作臺氣缸控制器、電磁鐵控制器、取件抓手電機控制器、取件抓手氣缸控制器、第一下件抓手電機控制器、第二下件抓手電機控制器、下件抓手氣缸控制器；

所述第一上件抓手電機控制器用于控制第一上件抓手電機的運行；

所述第二上件抓手電機控制器用于控制第二上件抓手電機的運行；

所述上件抓手氣缸控制器用于控制上件抓手氣缸的運行；

所述第一對中臺電機控制器用于控制第一直線型驅動電機的運行；

所述第二對中臺電機控制器用于控制第二直線型驅動電機的運行；

所述對中臺氣缸控制器用于控制對中臺氣缸的運行；

所述精定位抓手電機控制器用于控制精定位抓手電機的運行；

所述精定位抓手氣缸控制器用于控制精定位抓手氣缸的運行；

所述工作臺氣缸控制器用于控制工作臺氣缸的運行；

所述電磁鐵控制器用于控制工作臺上電磁鐵的通斷；

所述取件抓手電機控制器用于控制取件抓手電機的運行；

所述第一下件抓手電機控制器用于控制第一下件抓手電機的運行；

所述第二下件抓手電機控制器用于控制第二下件抓手電機的運行；

所述下件抓手氣缸控制器用于控制下件抓手氣缸的運行；

所述第一上件抓手電機控制器、第二上件抓手電機控制器、上件抓手氣缸控制器、第一對中臺電機控制器、第二對中臺電機控制器、對中臺氣缸控制器、精定位抓手電機控制器、精定位抓手氣缸控制器、工作臺氣缸控制器、電磁鐵控制器均與交換機連接，被設置成根據PLC可編程控制器發出的指令，按照調用的上件程序完成第一焊件和第二焊件的自動上件；

所述取件抓手電機控制器、取件抓手氣缸控制器、第一下件抓手電機控制器、第二下件抓手電機控制器、下件抓手氣缸控制器所述均與交換機連接，被設置成根據PLC可編程控制器發出的指令，按照調用的下件程序完成自動下件。

進一步的實施例中，所述第一上件抓手電機控制器、第二上件抓手電機控制器、第一對中臺電機控制器、第二對中臺電機控制器、精定位抓手電機控制器、取件抓手電機控制器、第一下件抓手電機控制器、第二下件抓手電機控制器采用變頻器。

進一步的實施例中，所述上件抓手氣缸控制器、對中臺氣缸控制器、精定位抓手氣缸控制器、工作臺氣缸控制器、電磁鐵控制器、取件抓手氣缸控制器、下件抓手氣缸控制器采用電磁閥。

本發明還提供一種基于前述雙向激光焊系統的控制方法，包括：

步驟1、系統啟動，PLC可編程控制器發送焊件準備指令至第一工作機臺控制單元，調用與設定焊件型號相對應的上件程序和下件程序，按照調用程序依次發送指令至第一工作機臺控制單元的各個控制器；

步驟2、第一工作機臺控制單元按照PLC可編程控制器發送的指令，使上件組件自動上件第一焊件和第二焊件并完成第一焊件和第二焊件的對位后將兩者固定在工作臺上，發送第一工作機臺準備就緒信號至PLC可編程控制器；

步驟3、PLC可編程控制器響應于第一工作機臺準備就緒信號，發送第一工作機臺焊接指令至激光頭控制單元，使激光頭控制單元根據調用的焊接程序控制激光頭移至第一工作機臺，并在移動過程中實施焊接；同時，發送焊件準備指令至第二工作機臺控制單元，使第二工作機臺控制單元根據調用的下件程序和上件程序進行第二工作機臺的焊件準備工作；

步驟4、激光頭控制單元完成第一工作機臺焊件的焊接后，發送第一工作機臺焊接完成信號至PLC可編程控制器；第二工作機臺完成自動上件和焊件的對位固定后，發送第二工作機臺準備就緒信號至PLC可編程控制器；

PLC可編程控制器同時響應于第一工作機臺焊接完成信號和第二工作機臺準備就緒信號，發送第二工作機臺焊接指令至激光頭控制單元，使激光頭控制單元根據調用的焊接程序控制激光頭移至第二工作機臺，并在移動過程中實施焊接；同時，發送焊件準備指令至第一工作機臺控制單元，使第一工作機臺控制單元根據調用的下件程序和上件程序進行第一工作機臺的焊件準備工作；

步驟5、激光頭控制單元完成第二工作機臺焊件的焊接后，發送第二工作機臺焊接完成信號至PLC可編程控制器；第一工作機臺完成自動上件和焊件的對位固定后，發送第一工作機臺準備就緒信號至PLC可編程控制器；

PLC可編程控制器同時響應于第二工作機臺焊接完成信號和第一工作機臺準備就緒信號，發送第一工作機臺焊接指令至激光頭控制單元，使激光頭控制單元根據調用的焊接程序控制激光頭移至第一工作機臺，并在移動過程中實施焊接；同時，發送焊件準備指令至第二工作機臺控制單元，使第二工作機臺控制單元根據調用的下件程序和上件程序進行第二工作機臺的焊件準備工作；

步驟6、重復步驟4-5，直至完成全部焊件的焊接生產，關閉雙向激光焊系統。

由以上本發明的技術方案，與現有相比，其顯著的有益效果在于：

本發明實現具有兩個工作機臺的激光焊系統的自動生產，同時提高了工作人員和機械操作的安全保障度。

應當理解，前述構思以及在下面更加詳細地描述的額外構思的所有組合只要在這樣的構思不相互矛盾的情況下都可以被視為本公開的發明主題的一部分。另外，所要求保護的主題的所有組合都被視為本公開的發明主題的一部分。

結合附圖從下面的描述中可以更加全面地理解本發明教導的前述和其他方面、實施例和特征。本發明的其他附加方面例如示例性實施方式的特征和/或有益效果將在下面的描述中顯見，或通過根據本發明教導的具體實施方式的實踐中得知。

附圖說明

附圖不意在按比例繪制。在附圖中，在各個圖中示出的每個相同或近似相同的組成部分可以用相同的標號表示。為了清晰起見，在每個圖中，并非每個組成部分均被標記。現在，將通過例子并參考附圖來描述本發明的各個方面的實施例，其中：

圖1是本發明的雙向激光焊系統的結構示意圖。

圖2是本發明的雙向激光焊系統的其中一個工作機臺的結構示意圖。

圖3是本發明的雙向激光焊系統的控制裝置的示意圖。

圖4是本發明的其中一個工作機臺控制單元的示意圖。

具體實施方式

為了更了解本發明的技術內容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。

在本公開中參照附圖來描述本發明的各方面，附圖中示出了許多說明的實施例。本公開的實施例不必定意在包括本發明的所有方面。應當理解，上面介紹的多種構思和實施例，以及下面更加詳細地描述的那些構思和實施方式可以以很多方式中任意一種來實施，這是因為本發明所公開的構思和實施例并不限于任何實施方式。另外，本發明公開的一些方面可以單獨使用，或者與本發明公開的其他方面的任何適當組合來使用。

本發明提供一種雙向激光焊系統的控制裝置，所述雙向激光焊系統用于將第一焊件和第二焊件焊接在一起，具有兩個工作機臺，其中一個工作機臺完成焊接工序時，另一個工作機臺完成下件和上件工序，從而使得激光頭處于滿載工作狀態，實現雙倍產能。

結合圖1、圖2，所述雙向激光焊系統包括用于實施焊接的激光頭、用于輔助激光頭移動的激光頭行走軸1，以及用于完成自動上件、對位、下件的第一工作機臺200和第二工作機臺，其中，第一工作機臺200包括用于分別自動上件第一焊件和第二焊件的兩個上件組件、用于將第一焊件和第二焊件對位拼接在一起并實施焊接的工作臺2以及用于自動下件的下件組件，第二工作機臺和第一工作機臺200結構相同。

在所述激光頭行走軸的中點處設置一條基準線100，該基準線100與所述激光頭行走軸垂直，與地面平行，穿過所述激光頭行走軸的軸中心線并且與地面垂直的平面被定義成第一基準面，穿過所述基準線且與地面垂直的平面被定義成第二基準面，所述第一工作機臺200位于所述激光頭行走軸臨近第一橫梁的一端，所述第二工作機臺位于所述激光頭行走軸臨近第二橫梁的一端。

激光頭被設置成能夠沿激光頭行走軸1在第一工作機臺200和第二工作機臺之間往返移動。

所述上件組件包括用于存放未焊接焊件的上件料箱34、用于預定位的對中臺35、用于將焊件從上件料箱34移至對中臺35的上件抓手32、用于將焊件從對中臺35移至工作臺2的精定位抓手33以及用于輔助上件抓手32和精定位抓手33移動的上件抓手行走軸31。

所述對中臺35的其中兩條相鄰的邊上設置有擋板，另外兩條邊上安裝帶有推動板的第一直線型驅動電機和第二直線型驅動電機，第一直線型驅動電機和第二直線型驅動電機被設置成均向對應邊所處方向延伸，用于將放置在對中臺上的焊件推至預先設定的位置完成預定位，其中與工作臺2臨近的擋板連接有對中臺氣缸，該對中臺氣缸用于控制該擋板的升降。

所述上件抓手32上安裝有第一上件抓手電機和第二上件抓手電機，其中，第一上件抓手電機用于驅動上件抓手32沿上件抓手行走軸31水平移動，第二上件抓手電機用于驅動上件抓手32垂直于地面移動，所述上件抓手32的底部安裝有相互連接的若干吸盤和上件抓手氣缸，上件抓手氣缸用于控制上件抓手32上吸盤的吸力。

所述精定位抓手33上設置有精定位抓手電機，用于驅動精定位抓手33沿上件抓手行走軸31水平移動，精定位抓手33的底部安裝有相互連接的若干吸盤和精定位抓手氣缸，精定位抓手氣缸用于控制精定位抓手33上吸盤的吸力。

所述工作臺2被分為兩個半區，兩個半區的分界線位于激光頭行走軸1正下方，與激光頭行走軸1平行，分界線處設置有用于輔助定位的數個定位桿，定位桿下方安裝有工作臺氣缸，工作臺氣缸與該數個定位桿連接，用于控制該數個定位桿的升降；所述工作臺2的上表面還設置有若干電磁鐵。

所述下件組件包括用于臨時放置已完成焊接的焊件的下件臺45、用于收集完成焊接的焊件的下件料箱44、用于將已完成焊接的焊件從工作臺2移送至下件臺45的取件抓手42、用于將已完成焊接的焊件從下件臺45移送至下件料箱44的下件抓手43，以及用于輔助下件抓手43移動的下件抓手行走軸41。

所述下件臺45上設置有輔助取件抓手42移動的取件抓手行走軸。

所述取件抓手42上設置有取件抓手電機，用于驅動取件抓手42沿取件抓手行走軸移動，取件抓手42的底部安裝有互相連接的若干吸盤和取件抓手氣缸，取件抓手氣缸用于控制取件抓手42上吸盤的吸力。

所述下件抓手43上安裝有第一下件抓手電機和第二下件抓手電機，其中，第一下件抓手電機用于驅動下件抓手43沿下件抓手行走軸41水平移動，第二下件抓手電機用于驅動下件抓手43垂直于地面移動，所述下件抓手43的底部安裝有相互連接的若干吸盤和下件抓手氣缸，下件抓手氣缸用于控制下件抓手43上吸盤的吸力。

結合圖3，本發明提供的基于前述雙向激光焊系統的控制裝置，包括PLC可編程控制器、交換機、第一工作機臺控制單元、第二工作機臺控制單元和激光頭控制單元。我們先將交換機與PLC可編程控制器連接，再將第一工作機臺控制單元、第二工作機臺控制單元和激光頭控制單元分別連接至交換機，使得PLC可編程控制器可以通過交換機實現與第一工作機臺控制單元、第二工作機臺控制單元和激光頭控制單元的通信交互。

如前所述，第一工作機臺200和第二工作機臺結構相同，因此第一工作機臺控制單元和第二工作機臺控制單元的設置也可以設置成相同。

結合圖4，第一工作機臺控制單元包括第一上件抓手電機控制器、第二上件抓手電機控制器、上件抓手氣缸控制器、第一對中臺電機控制器、第二對中臺電機控制器、對中臺氣缸控制器、精定位抓手電機控制器、精定位抓手氣缸控制器、工作臺氣缸控制器、電磁鐵控制器、取件抓手電機控制器、取件抓手氣缸控制器、第一下件抓手電機控制器、第二下件抓手電機控制器、下件抓手氣缸控制器，分別用來控制對應的電機、氣缸的運行或者電磁鐵的通斷。

其中，電機控制器選擇采用變頻器，通過調整所控制電機的轉速實現變速或者停止指令。氣缸控制器選擇采用電磁閥，通過切換不同的線路實現對氣缸的控制。電磁鐵控制器同樣選擇采用電磁閥控制通斷。

本發明還提出了一種基于前述雙向激光焊系統的控制裝置的控制方法，步驟如下：

步驟1、系統啟動，PLC可編程控制器發送焊件準備指令至第一工作機臺控制單元，調用與設定焊件型號相對應的上件程序和下件程序，按照調用程序依次發送指令至第一工作機臺控制單元的各個控制器。

步驟2、第一工作機臺控制單元按照PLC可編程控制器發送的指令，使上件組件自動上件第一焊件和第二焊件并完成第一焊件和第二焊件的對位后將兩者固定在工作臺上，發送第一工作機臺準備就緒信號至PLC可編程控制器。

步驟3、PLC可編程控制器響應于第一工作機臺準備就緒信號，發送第一工作機臺焊接指令至激光頭控制單元，使激光頭控制單元根據調用的焊接程序控制激光頭移至第一工作機臺，并在移動過程中實施焊接；同時，發送焊件準備指令至第二工作機臺控制單元，使第二工作機臺控制單元根據調用的下件程序和上件程序進行第二工作機臺的焊件準備工作。

步驟4、激光頭控制單元完成第一工作機臺焊件的焊接后，發送第一工作機臺焊接完成信號至PLC可編程控制器；第二工作機臺完成自動上件和焊件的對位固定后，發送第二工作機臺準備就緒信號至PLC可編程控制器。

PLC可編程控制器同時響應于第一工作機臺焊接完成信號和第二工作機臺準備就緒信號，發送第二工作機臺焊接指令至激光頭控制單元，使激光頭控制單元根據調用的焊接程序控制激光頭移至第二工作機臺，并在移動過程中實施焊接；同時，發送焊件準備指令至第一工作機臺控制單元，使第一工作機臺控制單元根據調用的下件程序和上件程序進行第一工作機臺的焊件準備工作。

步驟5、激光頭控制單元完成第二工作機臺焊件的焊接后，發送第二工作機臺焊接完成信號至PLC可編程控制器；第一工作機臺完成自動上件和焊件的對位固定后，發送第一工作機臺準備就緒信號至PLC可編程控制器。

PLC可編程控制器同時響應于第二工作機臺焊接完成信號和第一工作機臺準備就緒信號，發送第一工作機臺焊接指令至激光頭控制單元，使激光頭控制單元根據調用的焊接程序控制激光頭移至第一工作機臺，并在移動過程中實施焊接；同時，發送焊件準備指令至第二工作機臺控制單元，使第二工作機臺控制單元根據調用的下件程序和上件程序進行第二工作機臺的焊件準備工作。

步驟6、重復步驟4-5，直至完成全部焊件的焊接生產，關閉雙向激光焊系統。

PLC可編程控制器具有存儲單元，用于存儲焊件型號以及與各種型號焊件相對應的上件程序、下件程序和焊接程序。控制裝置設置有HMI交互裝置，與交換機連接，用于操作人員設置生產參數和監控所述激光焊系統的當前運行狀態。

實際生產時，操作人員通過HMI交互裝置選定對應的焊件型號，PLC可編程控制器針對輸入的焊件型號調用預先存儲在其存儲單元內的上件程序、下件程序和焊接程序，調用完全后按照前述步驟進行焊接生產。

由于雙向激光焊系統體積較大，若將前述多個控制器分別連接到交換機，連接線路將會變得極其冗雜，對生產安全不利，同時，發生故障時也不利于排查原因。為了簡化線路，通常我們會按一定的規律將整個雙向激光焊系統劃分為多個區域，在每個區域設置一個連接到交換機的遠程I/O從站設備，每個區域內的所有控制器全部連接到所屬區域的遠程I/O從站設備，通過該遠程I/O從站設備和交換機實現與PLC可編程控制器的通信交互。

另外，該雙向激光焊系統涉及多個移動設備的精確定位，包括上件抓手32、下件抓手43、精定位抓手33和取件抓手42，為了能夠實現以上移動設備的精確定位，我們在它們各自移動的軸上設置有多個位置傳感器，實時探測該移動設備是否已經到達該位置傳感器所處位置，并將探測結果反饋給PLC可編程控制器，PLC可編程控制器接收到位置傳感器反饋結果后，根據預先設定的程序，發送降速或者停止指令給控制該移動設備移動的電機控制器，降低電機的轉速或者停止電機運行，使得該移動設備完成降速或者停止在當前位置。

前述位置傳感器也可以根據所處軸分設多個遠程I/O從站設備，簡化線路。

應當理解，該雙向激光焊系統劃分區域設置遠程I/O從站設備的目的是簡化線路，區域劃分規律是根據實際需要任意指定的，具有多樣性，例如可以按照不同的設備劃分，也可以單純按照占地面積劃分。

下面結合附圖所示并根據本發明的目的，示例性地描述前述雙向激光焊系統的控制裝置的實現。

結合圖3、圖4，所述控制裝置包括PLC可編程控制器、交換機、第一工作機臺控制單元、第二工作機臺控制單元和激光頭控制單元。

所述交換機與所述PLC可編程控制器連接，用于實現PLC可編程控制器與連接到交換機的其他設備的通信交互。

所述PLC可編程控制器具有存儲單元，用于存儲焊件型號以及與各種型號焊件相對應的上件程序、下件程序和焊接程序。

所述第一工作機臺控制單元與所述交換機連接，被設置成響應于第一焊件和第二焊件在第一工作機臺的工作臺2上完成對位后，發送第一工作機臺準備就緒信號給所述PLC可編程控制器。

所述第二工作機臺控制單元與所述交換機連接，被設置成響應于第一焊件和第二焊件在第一工作機臺的工作臺上完成對位后，發送第二工作機臺準備就緒信號給所述PLC可編程控制器。

所述激光頭控制單元與所述交換機連接，被設置成根據所述PLC可編程控制器發送的指令沿激光頭行走軸移動，在移動中根據調用的焊接程序完成焊接，并在完成焊接后發送第一工作機臺焊接完成信號或者第二工作機臺焊接完成信號至PLC可編程控制器。

所述PLC可編程控制器被設置成同時響應于第一工作機臺焊接完成信號和第二工作機臺準備就緒信號，發送第二工作機臺焊接指令至激光頭控制單元，使激光頭控制單元根據調用的焊接程序控制激光頭移至第二工作機臺，并在移動過程中實施焊接；同時，發送焊件準備指令至第一工作機臺控制單元，使第一工作機臺控制單元根據調用的下件程序和上件程序進行第一工作機臺的焊件準備工作，包括控制下件組件移離第一工作機臺上焊接完成的焊件、控制上件組件自動上件第一焊件和第二焊件并完成第一焊件和第二焊件的對位。

所述PLC可編程控制器被設置成同時響應于第二工作機臺焊接完成信號和第一工作機臺準備就緒信號，發送第一工作機臺焊接指令至激光頭控制單元，使激光頭控制單元根據調用的焊接程序控制激光頭移至第一工作機臺，并在移動過程中實施焊接；同時，發送焊件準備指令至第二工作機臺控制單元，使第二工作機臺控制單元根據調用的下件程序和上件程序進行第二工作機臺的焊件準備工作，包括控制下件組件移離第二工作機臺上焊接完成的焊件、控制上件組件自動上件第一焊件和第二焊件并完成第一焊件和第二焊件的對位。

所述激光頭上設置有激光頭電機，用于驅動激光頭沿激光頭行走軸移動。

所述激光頭控制單元包括激光頭電機控制器和激光頭開關控制器，激光頭電機控制器用于控制激光頭電機的運行，激光頭開關控制器用于控制激光束的發射。

所述激光頭電機控制器采用變頻器。

所述上件組件包括用于存放未焊接焊件的上件料箱34、用于預定位的對中臺2、用于將焊件從上件料箱移至對中臺的上件抓手32、用于將焊件從對中臺35移至工作臺2的精定位抓手33以及用于輔助上件抓手32和精定位抓手33移動的上件抓手行走軸31。

所述對中臺35的其中兩條相鄰的邊上設置有擋板，另外兩條邊上安裝帶有推動板的第一直線型驅動電機和第二直線型驅動電機，第一直線型驅動電機和第二直線型驅動電機被設置成均向對應邊所處方向延伸，用于將放置在對中臺35上的焊件推至預先設定的位置完成預定位，其中與工作臺2臨近的擋板連接有對中臺氣缸，該對中臺氣缸用于控制該擋板的升降。

所述上件抓手32上安裝有第一上件抓手電機和第二上件抓手電機，其中，第一上件抓手電機用于驅動上件抓手32沿上件抓手行走軸31水平移動，第二上件抓手電機用于驅動上件抓手32垂直于地面移動，所述上件抓手32的底部安裝有相互連接的若干吸盤和上件抓手氣缸，上件抓手氣缸用于控制上件抓手32上吸盤的吸力。

所述精定位抓手33上設置有精定位抓手電機，用于驅動精定位抓手33沿上件抓手行走軸31水平移動，精定位抓手33的底部安裝有相互連接的若干吸盤和精定位抓手氣缸，精定位抓手氣缸用于控制精定位抓手33上吸盤的吸力。

所述工作臺2被分為兩個半區，兩個半區的分界線位于激光頭行走軸正下方，與激光頭行走軸平行，分界線處設置有用于輔助定位的數個定位桿，定位桿下方安裝有工作臺氣缸，工作臺氣缸與該數個定位桿連接，用于控制該數個定位桿的升降；所述工作臺2的上表面還設置有若干電磁鐵。

所述下件組件包括用于臨時放置已完成焊接的焊件的下件臺45、用于收集完成焊接的焊件的下件料箱44、用于將已完成焊接的焊件從工作臺2移送至下件臺45的取件抓手42、用于將已完成焊接的焊件從下件臺45移送至下件料箱44的下件抓手43，以及用于輔助下件抓手43移動的下件抓手行走軸41。

所述下件臺45上設置有輔助取件抓手42移動的取件抓手行走軸。

所述取件抓手42上設置有取件抓手電機，用于驅動取件抓手42沿取件抓手行走軸移動，取件抓手42的底部安裝有互相連接的若干吸盤和取件抓手氣缸，取件抓手氣缸用于控制取件抓手42上吸盤的吸力。

所述下件抓手43上安裝有第一下件抓手電機和第二下件抓手電機，其中，第一下件抓手電機用于驅動下件抓手43沿下件抓手行走軸41水平移動，第二下件抓手電機用于驅動下件抓手43垂直于地面移動，所述下件抓手43的底部安裝有相互連接的若干吸盤和下件抓手氣缸，下件抓手氣缸用于控制下件抓手43上吸盤的吸力。

所述第一工作機臺控制單元包括第一上件抓手電機控制器、第二上件抓手電機控制器、上件抓手氣缸控制器、第一對中臺電機控制器、第二對中臺電機控制器、對中臺氣缸控制器、精定位抓手電機控制器、精定位抓手氣缸控制器、工作臺氣缸控制器、電磁鐵控制器、取件抓手電機控制器、取件抓手氣缸控制器、第一下件抓手電機控制器、第二下件抓手電機控制器、下件抓手氣缸控制器。

所述第一上件抓手電機控制器用于控制第一上件抓手電機的運行。

所述第二上件抓手電機控制器用于控制第二上件抓手電機的運行。

所述上件抓手氣缸控制器用于控制上件抓手氣缸的運行。

所述第一對中臺電機控制器用于控制第一直線型驅動電機的運行。

所述第二對中臺電機控制器用于控制第二直線型驅動電機的運行。

所述對中臺氣缸控制器用于控制對中臺氣缸的運行。

所述精定位抓手電機控制器用于控制精定位抓手電機的運行。

所述精定位抓手氣缸控制器用于控制精定位抓手氣缸的運行。

所述工作臺氣缸控制器用于控制工作臺氣缸的運行。

所述電磁鐵控制器用于控制工作臺上電磁鐵的通斷。

所述取件抓手電機控制器用于控制取件抓手電機的運行。

所述第一下件抓手電機控制器用于控制第一下件抓手電機的運行。

所述第二下件抓手電機控制器用于控制第二下件抓手電機的運行。

所述下件抓手氣缸控制器用于控制下件抓手氣缸的運行。

所述第一上件抓手電機控制器、第二上件抓手電機控制器、上件抓手氣缸控制器、第一對中臺電機控制器、第二對中臺電機控制器、對中臺氣缸控制器、精定位抓手電機控制器、精定位抓手氣缸控制器、工作臺氣缸控制器、電磁鐵控制器均與交換機連接，被設置成根據PLC可編程控制器發出的指令，按照調用的上件程序完成第一焊件和第二焊件的自動上件。

所述取件抓手電機控制器、取件抓手氣缸控制器、第一下件抓手電機控制器、第二下件抓手電機控制器、下件抓手氣缸控制器所述均與交換機連接，被設置成根據PLC可編程控制器發出的指令，按照調用的下件程序完成自動下件。

所述第一上件抓手電機控制器、第二上件抓手電機控制器、第一對中臺電機控制器、第二對中臺電機控制器、精定位抓手電機控制器、取件抓手電機控制器、第一下件抓手電機控制器、第二下件抓手電機控制器采用變頻器。

所述上件抓手氣缸控制器、對中臺氣缸控制器、精定位抓手氣缸控制器、工作臺氣缸控制器、電磁鐵控制器、取件抓手氣缸控制器、下件抓手氣缸控制器采用電磁閥。

所述上件抓手32、精定位抓手33、取件抓手42、下件抓手43、工作臺2外側各設置有一個遠程I/O從站設備，均與所述交換機連接。

位于上件抓手32的遠程I/O從站設備與第一上件抓手電機控制器、第二上件抓手控制器、上件抓手氣缸控制器連接，用于實現第一上件抓手電機控制器、第二上件抓手控制器、上件抓手氣缸控制器與PLC可編程控制器的通信交互。

位于精定位抓手33的遠程I/O從站設備與精定位抓手電機控制器、精定位抓手氣缸控制器連接，用于實現精定位抓手電機控制器、精定位抓手氣缸控制器與PLC可編程控制器的通信交互。

位于下件抓手43的遠程I/O從站設備與第一下件抓手電機控制器、第二下件抓手控制器、下件抓手氣缸控制器連接，用于實現第一下件抓手電機控制器、第二下件抓手控制器、下件抓手氣缸控制器與PLC可編程控制器的通信交互。

位于取件抓手42的遠程I/O從站設備與取件抓手電機控制器、取件抓手氣缸控制器連接，用于實現取件抓手電機控制器、取件抓手氣缸控制器與PLC可編程控制器的通信交互。

位于工作臺2的遠程I/O從站設備與第一對中臺電機控制器、第二對中臺電機控制器、對中臺氣缸控制器、工作臺氣缸控制器、電磁鐵控制器連接，用于實現第一對中臺電機控制器、第二對中臺電機控制器、對中臺氣缸控制器、工作臺氣缸控制器、電磁鐵控制器與PLC可編程控制器的通信交互；

所述控制裝置設置有HMI交互裝置，與交換機連接，用于操作人員設置生產參數和監控所述激光焊系統的當前運行狀態。

所述控制裝置具有多個位置傳感器，分布設置于激光頭行走軸、下件抓手行走軸41和上件抓手行走軸31上，用于實時探測各個軸上的移動設備是否已經到達該位置傳感器所處位置，并將探測結果反饋給PLC可編程控制器。

所述PLC可編程控制器被設置成響應于位于激光頭行走軸上的位置傳感器發送的激光頭已經到達該位置傳感器所處位置，發送變速或者停止指令給激光頭電機控制器，從而實現對該激光頭的精確位置控制。

所述PLC可編程控制器被設置成響應于位于上件抓手行走軸31上的位置傳感器發送的上件抓手32或者精定位抓手33已經到達該位置傳感器所處位置，發送變速或者停止指令給上件抓手32或者精定位抓手33上的電機控制器，從而實現對上件抓手32或者精定位抓手33的精確位置控制。

所述PLC可編程控制器被設置成響應于位于下件抓手行走軸41上的位置傳感器發送的下件抓手43已到達該位置傳感器所處位置，發送變速或者停止指令給下件抓手電機控制器，從而實現對下件抓手43的精確位置控制。

所述上件抓手行走軸31、下件抓手行走軸41、激光頭行走軸外側各設置有一個遠程I/O從站設備，均與交換機連接。

位于上件抓手行走軸31的遠程I/O從站設備與上件抓手行走軸31上的位置傳感器連接，用于實現上件抓手行走軸31上的位置傳感器與PLC可編程控制器的通信交互。

位于下件抓手行走軸41的遠程I/O從站設備與下件抓手行走軸41上的位置傳感器連接，用于實現下件抓手行走軸41上的位置傳感器與PLC可編程控制器的通信交互。

位于激光頭行走軸的遠程I/O從站設備與激光頭行走軸上的位置傳感器連接，用于實現激光頭行走軸上的位置傳感器與PLC可編程控制器的通信交互。

本發明提供的雙向激光焊系統的控制裝置實現具有兩個工作機臺的激光焊系統的自動生產，也提高了工作人員和機械操作的安全保障度。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發明的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。