智能化焊接技術(shù)是智能制造業(yè)的重要組成部分,其技術(shù)水平的提高能極大地促進(jìn)焊接工業(yè)的發(fā)展。國(guó)內(nèi)外研發(fā)的智能化焊接系統(tǒng)普遍存在適應(yīng)范圍小,造價(jià)昂貴的特點(diǎn),無(wú)法適應(yīng)深孔自動(dòng)化焊接過(guò)程的需要,目前已采用的懸臂式焊接方式,又容易造成焊槍支撐頭傾斜,觸碰管道內(nèi)壁造成歪焊、斷焊等問(wèn)題,極大地影響了焊接管道件的焊接質(zhì)量和修復(fù)效率。針對(duì)以上情況,本文提出了一種智能化深孔焊接系統(tǒng),通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)機(jī)械和電控部分的聯(lián)合設(shè)計(jì),來(lái)解決上述難題,本文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)對(duì)本系統(tǒng)中的機(jī)械部分三腳架支撐機(jī)構(gòu)、絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和焊接輸送機(jī)構(gòu)進(jìn)行了合理的計(jì)算,完成了整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì);(2)對(duì)極限缸徑下的三腳架支撐機(jī)構(gòu)進(jìn)行了 ANSYS Workbench靜力學(xué)分析,驗(yàn)證了力學(xué)結(jié)構(gòu)的可靠性,對(duì)焊接過(guò)程中深孔管道件的溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了瞬態(tài)熱力學(xué)仿真分析,確定了最佳的焊接時(shí)機(jī)和焊絲與深孔焊接件融合及冷卻的規(guī)律,對(duì)焊接過(guò)程提供指導(dǎo)依據(jù);(3)對(duì)本系統(tǒng)中的電控部分進(jìn)行整體的控制方案和運(yùn)行流程的分析,完成了電控驅(qū)動(dòng)軟元件的選型,PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和MCGS界面設(shè)計(jì),完成了硬件線路的連接和優(yōu)化設(shè)計(jì);(4)完成了物理樣機(jī)的搭建與試驗(yàn)...

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外智能化焊接機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)智能化焊接機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容及研究意義
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 研究意義
    1.4 本章小結(jié)
2 智能化深孔焊接系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 深孔焊接機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求與原理
        2.1.1 深孔焊接機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
        2.1.2 深孔焊接系統(tǒng)機(jī)構(gòu)原理
    2.2 深孔焊接系統(tǒng)整體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.3 深孔焊接系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.1 三腳架支撐機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
        2.3.2 絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.3 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.4 焊接輸送機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.4 本章小結(jié)
3 基于ANSYS Workbench的深孔焊接系統(tǒng)分析與優(yōu)化
    3.1 ANSYS Workbench簡(jiǎn)介
    3.2 基于ANSYS Workbench的三腳架支撐機(jī)構(gòu)靜力學(xué)分析
        3.2.1 三腳架支撐機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)分析
        3.2.2 模擬參數(shù)設(shè)置
        3.2.3 靜力學(xué)過(guò)程分析
        3.2.4 靜力學(xué)仿真結(jié)果與分析
    3.3 基于ANSYS Workbench的深孔焊接系統(tǒng)焊接溫度場(chǎng)分析
        3.3.1 深孔焊接件的溫度場(chǎng)分析
        3.3.2 溫度場(chǎng)模型的建立與簡(jiǎn)化
        3.3.3 溫度場(chǎng)過(guò)程分析
        3.3.4 溫度場(chǎng)仿真結(jié)果與分析
    3.4 基于ANSYS Workbench的深孔焊接系統(tǒng)焊接應(yīng)力場(chǎng)分析
        3.4.1 深孔焊接管道件的應(yīng)力場(chǎng)分析
        3.4.2 材料屬性設(shè)置
        3.4.3 應(yīng)力場(chǎng)仿真結(jié)果與分析
    3.5 本章小結(jié)
4 智能化深孔焊接系統(tǒng)的電控設(shè)計(jì)與分析
    4.1 深孔焊接控制系統(tǒng)功能要求
    4.2 深孔焊接主體控制方案
    4.3 深孔焊接系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)軟元件的選型
        4.3.1 MCGS與PLC的選擇
        4.3.2 光敏電阻傳感器的選擇
        4.3.3 步進(jìn)電機(jī)的選擇
    4.4 深孔焊接系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.4.1 PLC的簡(jiǎn)介
        4.4.2 深孔焊接系統(tǒng)PLC編程設(shè)計(jì)
    4.5 深孔焊接系統(tǒng)MCGS主屏監(jiān)控界面設(shè)計(jì)
        4.5.1 MCGS的簡(jiǎn)介
        4.5.2 深孔焊接系統(tǒng)MCGS界面設(shè)計(jì)
    4.6 本章小結(jié)
5 樣機(jī)搭建與試驗(yàn)
    5.1 深孔焊接系統(tǒng)模型搭建
    5.2 深孔焊接系統(tǒng)試驗(yàn)過(guò)程
    5.3 深孔焊接系統(tǒng)試驗(yàn)結(jié)論
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果



本文編號(hào)：3809949