平面堆焊機(jī)自動控制系統(tǒng)的研究
頁數(shù) 60 字?jǐn)?shù) 26244
摘要
碩 士 論 文
摘 要
隨著焊接生產(chǎn)對設(shè)備自動化要求的提高，堆焊設(shè)備的自動化成了一個(gè)亟待解決的問題。目前能實(shí)現(xiàn)自動堆焊的設(shè)備很少，使用效果差，堆焊勞動強(qiáng)度大，工作環(huán)境惡劣，效率低，能耗高。因此，設(shè)計(jì)一種自動堆焊設(shè)備有非常重要的意義。
本論文采用CO2氣體保護(hù)焊工藝，以單片機(jī)為控制中心設(shè)計(jì)一種平面堆焊控制系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)焊接過程的全自動，并可以靈活地解決磨損程度不同以及磨損區(qū)尺寸不同的問題。本文論述了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)過程，包括硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等方面。硬件電路部分主要包括以PIC16F74單片機(jī)為控制中心的焊接時(shí)序電路和晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)，闡述了電路的抗干擾措施。軟件程序用PIC系列匯編語言寫成。利用軟硬件結(jié)合，實(shí)現(xiàn)焊接的時(shí)序控制以及滿焊和定位焊兩種焊接方式。
試驗(yàn)證明，本控制系統(tǒng)具有下列特點(diǎn)：自動化程度高，堆焊過程連續(xù);工作穩(wěn)定可靠，生產(chǎn)效率高；操作方便，工人的勞動強(qiáng)度低；原材料供應(yīng)方便,綜合成本低。因此，本控制系統(tǒng)具有良好的實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：平面堆焊，CO2氣體保護(hù)焊，自動控制，單片機(jī)


目 錄
摘 要 I
目 錄 III
第一章 緒論 ……………………………………………………………1
1.1 課題的提出及課題的研究任務(wù) …………………………………….1
1.1.1 國內(nèi)外焊接設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢及課題的提出…….. ..1
1.1.2 課題的研究任務(wù) …………………………………………………..2
1.2 課題的研究思想及本課題的研究意義 ……………………………3
1.2.1 課題的研究思想 ……………………………………………………3
1.2.2 課題的研究意義 ……………………………………………………3
第二章 CO2焊焊接工藝對設(shè)備的要求……………………………… …4
2.1 CO2焊焊接參數(shù)的選擇 …………………………………………..4
2.2 焊接工藝對焊接設(shè)備的要求 ………………………………………6
2.2.1 焊接工藝對電源外特性的要求 ………………………………….6
2.2.2 焊接工藝對送絲機(jī)的要求 ………………………………………7
2.2.3 焊接工藝對焊機(jī)控制系統(tǒng)的要求……………………………………8
2.3 焊接電源的選擇 …………………………………………………….9
第三章 焊機(jī)對機(jī)械結(jié)構(gòu)的要求 …………………………………………..10
3.1 他勵(lì)直流電機(jī)的機(jī)械特性 …………………………………………..10
3.2 機(jī)電一體化對機(jī)械傳動的基本要求 ………………………………….11
3.3 滑動螺旋傳動的特點(diǎn) ………………………………………………..12
3.4 焊機(jī)對機(jī)械結(jié)構(gòu)的要求 ……………………………………………13
3.4.1 焊機(jī)對焊接工作臺的要求 ……………………………………….13
3.4.2下拖電機(jī)和減速器的選擇 …………………………………………….14
3.4.3 上拖電機(jī)和減速器的選擇 ………………………………………..15
3.4.4 焊槍調(diào)整機(jī)構(gòu) ………………………………………………………15
3.4.5 送絲系統(tǒng)的選擇 ………………………………………………………16
3.4.6 送絲電機(jī)和減速器的選擇 ………………………………………..16
第四章 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 …………………………………………….18
4.1 控制系統(tǒng)的總體方案 …………………………………………………18
4.2 操作控制面板的設(shè)計(jì) …………………………………………………18
4.3 直流電機(jī)驅(qū)動和調(diào)速方案 …………………………………………..18
4.4單片機(jī)控制的焊接時(shí)序電路設(shè)計(jì)方案 ……………………………..20
4.4.1 單片機(jī)的選擇 …………………………………………………….20
4.4.2 焊接時(shí)序控制電路具體方案 ……………………………………….23
第五章 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) …………………………………………….5
5.1焊機(jī)硬件系統(tǒng)的總體概述 …………………………………………….25
5.2 硬件系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì) …………………………………………………25
5.3 直流電機(jī)的驅(qū)動和調(diào)速電路設(shè)計(jì) ……………………………………25
5.3.1 晶閘管對觸發(fā)電路的要求 ………………………………………..26
5.3.2 電機(jī)的調(diào)速電路 ………………………………………………………27
5.3.2 電機(jī)的驅(qū)動電路 ………………………………………………………29
5.4 單片機(jī)控制的焊接時(shí)序控制電路 …………………………………….31
5.5 電機(jī)位移信號提取電路 ……………………………………………..32
5.6 其他電路的設(shè)計(jì) ……………………………………………………….33
5.7 硬件電路的抗干擾設(shè)計(jì) ………………………………………………34
第六章 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ………………………………………………35
6.1 PIC16F74的主要特征 ……………………………………………………35
6.2 PIC16F74的引腳描述 ……………………………………………………37
6.3 PIC16F74的端口介紹 ……………………………………………………37
6.3.1 PIC16F74的I/O口介紹 ……………………………………………….37
6.3.2 TIMR0和TIMR1的計(jì)數(shù)功能…………………………………………..39
6.4 控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) ……………………………………………………40
6.4.1 主程序流程圖 ………………………………………………………...40
6.4.2 各子程序流程圖 ………………………………………………………..42
第七章 控制系統(tǒng)的性能與調(diào)試 ………………………………………….46
7.1 調(diào)試前的準(zhǔn)備 …………………………………………………………….46
7.2 焊接前的調(diào)試 …………………………………………………………….46
7.3 焊車的正式調(diào)試 ………………………………………………………...47
7.3.1 選擇焊接規(guī)范 ………………………………………………………..47
7.3.2 焊車的調(diào)試 …………………………………………………………….47
結(jié) 論 ………………………………………………………………………49
參 考 文 獻(xiàn) ………………………………………………………………..50


參 考 文 獻(xiàn)
[1] 趙家瑞 董挺.高等學(xué)校試用教材 焊接自動控制基礎(chǔ)[M].機(jī)械工業(yè)出版社, 1990年10月第1版
[2] 趙亞光等編著.高等學(xué)校試用教材 微型計(jì)算機(jī)在焊接中的應(yīng)用[M].西北工業(yè)大學(xué)出版社 , 1991年3月第1版
[3] 殷樹言等編著.CO2焊接設(shè)備原理與調(diào)試[M].機(jī)械工業(yè)出版社 , 2000年10月第1版
[4] 趙松年 張奇鵬 ,機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社 ,1996
[5] 陳秀寧.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第二版[M].浙江大學(xué)出版社,1993年12月第1版