焊接自动化 · 上位机开发

多伺服螺柱焊自动化系统

台州华川电气宁波办事处工程实践。基于 Windows 上位机(C#/.NET Framework)控制 5 台伺服电机协同运动、驱动 3 把焊枪完成螺柱焊作业,集成 CAD 图纸导入、自定义补焊、焊点动态插入与删除等核心功能,实现焊接工艺的高效化与柔性化。

客户行业

汽车 / 钢结构 / 钣金制造

交付主体

华川电气宁波办事处

伺服配置

5 台(X/Y/Z + 旋转 + 送钉)

焊枪数量

3 把(可并行焊接)

/ 01项目背景与痛点

螺柱焊广泛应用于汽车制造、钢结构建筑、桥梁工程、船舶制造等领域。传统设备多采用手动定位或简单点位控制,痛点突出:人工逐点定位在大批量焊点场景下耗时严重;产品换型时重新编程成本高;焊接参数与焊点位置缺乏数字化记录,质量难以追溯;漏焊、虚焊后补焊流程复杂,无法灵活调整。

参数项技术指标
伺服电机数量5 台(X/Y/Z 三轴 + 旋转轴 + 送钉轴)
焊枪数量3 把(独立控制,可并行焊接)
单产品焊点数200~800 点(视产品型号而定)
焊点定位精度±0.1mm
系统运行平台Windows 10/11(x64)
上位机开发技术C# / .NET Framework + 运动控制 API

/ 02系统架构

系统采用"上位机 + 运动控制器 + 伺服驱动"三层架构,由华川电气技术人员自主完成上位机软件开发与系统集成。上位机软件层包含 CAD 导图、焊点管理、工艺参数、运行监控四大模块,通过通讯调度核心(EtherCAT/TCP)与运动控制器交互,驱动 5 台伺服电机和 3 把焊枪。

CAD 导图模块

导入产品图纸,自动解析焊点坐标分布,免去人工逐点示教

焊点管理模块

焊点动态插入/删除/调整,批量编辑,灵活应对工艺变更

工艺参数模块

焊接电流、时间、压力等参数数字化管理,按型号一键调用

运行监控模块

实时监控 5 轴运动状态与焊接状态,异常报警、数据记录

/ 03核心功能亮点

3 枪并行焊接

3 把焊枪独立控制,多工位并行作业,大幅缩短单件节拍

CAD 图纸直导

图纸导入自动生成焊点轨迹,新品换型从小时级缩短到分钟级

自定义补焊

漏焊/虚焊点可框选补焊,支持任意顺序、任意区域灵活补焊

全流程追溯

焊点坐标、焊接参数、时间戳数字化存档,质量全程可追溯

柔性化价值: 面对产品型号多样、焊点分布密集的需求,换型不再需要重新编程示教,一次导入、长期复用,让多品种小批量生产也能保持高效率。

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