无锡市电镀设备厂
摘要：现如今，DIN导轨已然在各类电气自动化的现场安装中广泛应用了，人们在选择安装方式时，普遍是通过螺丝来进行安装。在本文中，笔者决定启用一种更为全新的方式来进行安装——机器人点焊安装技术。该种技术能够显著提升现如今的生产水平和生产效率，值得在推广和使用。
关键词：控制；DIN导轨；安装方式；点焊机器人
一、DIN导轨概述
（一）DIN导轨的概念以及发展现状
所谓DIN导轨，即在自动化设备以及电气控制柜当中极为常见的零部件，其同德国工业标准相符合。因为其在电气元件的安装中具有一定的便捷性，所以在工业、自动化以及民用等很多领域当中都有使用。DIN导轨的材料一般是使用铝合金以及铁，并根据材质的而不同而制定各种型号，其中DIN导轨中最为常见的型号是宽度35mm，深度7.5mm，厚度1mm的产品。现如今，很多生产商都退出了同 DIN35 标准相符合的产品，比如说ABB，施耐德以及菲尼克斯和西门子等生产厂商的端子、电源以及空气开关等。
在安装过程中，DIN导轨只需采用几个螺钉固定打孔在现场接线箱或者控制柜背板之上，并把电气元件借助导轨卡扣固定到导轨之上就行。可以说安装方式简单，且能够实现器件的密度安装。也正因为如此，DIN导轨在日常的工业领域中，广泛被电器器件厂的运行商和厂商所青睐。
（二）DIN导轨安装的缺陷
尽管DIN导轨安装在现代工业中有着极为宽广的可使用空间，且在安装中具有方便、简单等特点，但其中也有很多缺陷。
因为工业自动化的控制系统较为复杂，且其中有很多控制系统牵涉其中，且控制接线箱以及控制柜的空间具有局限性，所以必然存在设备密度较大且维修和维护空间不足等情况。如果其中有电气器件出现损坏，还需及时更换。一般而言，该类器件是借助DIN导轨和卡扣来进行机械固定的，在拆卸之时需要一定程度的力度，而且空间上也存在局限，以至于维修和维护人员很难通过直接拆卸的方式替换废弃不用的电气器件。还有，在旋具等某些工具的拆卸过程中，很容易跟其他器件碰触，以至于产生控制回路断路、短路等风险。假如说不能正常拆除，则DIN导轨只有在两端或者一端空间足够的情况下，才能够按照导轨的方向来对电气器件进行移除，而这又会给维修人员以及维护人员带来极为庞大的工作量，以至于工作人员很难在有效时间内完成作业，在显著降低了工作效率的同时，也对工业生产带来严重的安全隐患。
二、电阻点焊的特点以及原理
针对上文所述难点和缺陷，笔者在本文中尝试了一种更为新颖的安装 DIN 导轨的方式，机器人电焊安装，其在生产效率的提升和生产线自动程度的提升上，有着极为显著的功效。下面，笔者针对该安装方式的特点以及原理等展开分析，具体内容如下。
（一）电阻点焊的原理
所谓电焊技术，即十九世纪八十年代，Elihu Thomson在工作中无意中发现的，它是压接技术中的一种，因其速度快、组合便捷以及机械应力好和变形量小等特点，而被广泛地使用在航天航空、汽车制造等各大领域。一般而言，点焊是把两个金属进行重叠之后，给其施加一定压力，并通以较大电流。因为金属件的接触部位具有抗阻性且可以产生一定热量并形成一定温度，所以，一旦温度到达金属熔点后，金属件便会融化，并在压力的作用之下，让原本分离的金属被压合到一起并变为熔点。
电阻点焊在进行工作时，一般是有四个阶段：休止、维持、焊接以及预压等。其中，预压包括压力恒定和压力上升等两部分。为了确保焊接的质量，需要根据金属厚度以及材质等选择相应压力，并建立一个稳定牢固的电流通道。至于焊接阶段，则是焊接电流从金属块那里通过，并因为温度的不断上升而导致接触部位金属渐渐融化，进而得到尺寸更小的焊点。而维持阶段中，主要是将焊接电流切断，并维持焊接压力的持续稳定，焊点会因为水冷系统的存在而冷却。而在最后的休止阶段当中，电极提起并从焊接位置上离开，回到以前的状态。
（二）电阻点焊的特点
首先，电阻点焊具有极为集中的热量，且焊接变形量很小，焊接的时间比较短。
其次，电阻点焊无需材料填充，不必使用气体来进行保护。
第三，电阻点焊在操作方法上极为简单，所以对工作人员在技术上的要求并不是很高，于是实现现代自动化就变得极为容易。
第四，电阻点焊在劳动强度上很小，不会有污染气体产生，工作的环境相对而言也很好。
第五，电阻点焊能够焊接不同种类的金属。
第六，电阻点焊因为具有很大的电流，所以会给电网带来很大冲击。
第七，电阻点焊自身设备极为复杂且很难进行维修。
第八，电阻点焊没有在线检测质量的手段。
三、点焊机器人的工作原理以及系统结构
（一）点焊机器人系统的构成成分
点焊机器人系统的主要构成成分是焊接辅助器材（冷却水、压缩空气以及电极修磨起）、焊接控制器、焊枪、点焊机器人以及编程控制PLC等构成。
（二）点焊机器人的工作原理
为了确保点焊机器人工作单元的传输数据具有实时性和可靠性，在实验中，笔者通过 模拟量+MODBUSTCP I/O+数字的方式来进行相互通信，其中，MODBUSTCP是先进工业自动化领域当中使用最为频繁的现场总线，其因为自身具有传输距离远、超强抗干扰以及极快的传输速度，被广泛的使用在各类工业领域的分散式I/O 和控制系统之间通信当中。
在上电之后，其自动展开系统初始化：
首先，对系统各部件状态进行检验，主要包括有焊接工作有无完成，点焊机器人有没有回到正常位置，气源压力和传感器等正常与否。
其次，对安全信号展开分级处理，尤其是极为重要的信号，要借助硬线来连接，并触发设备使其停机。至于低级别信号，通过PLC控制器来传递停止信息。
第三，在整个焊接的过程当中，要对各区域工作状态进行实时监测，如果任何工作单元出现故障，系统会自动终止工作，并借助声光等方式给操作人员以提醒。及后，会在触摸屏之上通过故障列表等方式，显示故障出现的原因以及位置和解决办法等信息。焊接时间、焊接电流以及焊接位置和压力等各类参数则借助触摸屏的方式加以设定。最后，根据具体需要对具体细节进行适当调整，从而使其更为快捷方便。
（三）实验
为了对点焊机器人的系统焊接参数以及可行性进行验证，笔者随机选择了 DIN 导轨的展开实验，在确保焊接压力是2250N的同时，对焊接时间以及焊接电流进行调成，从而得到标准焊接点。
鉴于焊接质量和生产效率的要求，将电流偏差设定为±20A之内，其搏动不高于40A。在参加了实际焊点的基础上，将焊接压力偏差确定为±300N之间，其波动均值范围是±90N。
四、结论
现如今，DIN 导轨安装技术已然进行了必要的研究验证，并有了重大发展，只是依然还需对市场做更进一步开拓。
在关于DIN 导轨的安装上，现存两大难点：
首先，控制柜的背板在材质上不能形成统一，比如说最为常见的就有铁板、镀锌板、喷塑板材以及PVC板等几种，因为材质的不同会导致板材导电率存在一定区别，以至于不能正常导电，严重影响安装的效率。
其次，DIN 导轨同电气器件的机械卡扣在连接的形式上存在很大区别，而生产电气器件的上架尽管也有同自己器件相对应的形式，却未能形成统一完善的标准，以至于在使用过程中受到很大限制，极大的影响了安装的效率。
参考文献：
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[2]毕洲武，戴正文.工业自动化领域现场电气器件 DIN 导轨安装改进方法调查与研究[J].科技创新与应用，2016（34）：56-57.
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