發(fā)布時間：2023-05-07 01:08

　　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,造價昂貴的特點,無法適應(yīng)深孔自動化焊接過程的需要,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。針對以上情況,本文提出了一種智能化深孔焊接系統(tǒng),通過對該系統(tǒng)機械和電控部分的聯(lián)合設(shè)計,來解決上述難題,本文主要研究內(nèi)容如下:(1)對本系統(tǒng)中的機械部分三腳架支撐機構(gòu)、絲杠傳動機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和焊接輸送機構(gòu)進(jìn)行了合理的計算,完成了整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計;(2)對極限缸徑下的三腳架支撐機構(gòu)進(jìn)行了 ANSYS Workbench靜力學(xué)分析,驗證了力學(xué)結(jié)構(gòu)的可靠性,對焊接過程中深孔管道件的溫度場、應(yīng)力場進(jìn)行了瞬態(tài)熱力學(xué)仿真分析,確定了最佳的焊接時機和焊絲與深孔焊接件融合及冷卻的規(guī)律,對焊接過程提供指導(dǎo)依據(jù);(3)對本系統(tǒng)中的電控部分進(jìn)行整體的控制方案和運行流程的分析,完成了電控驅(qū)動軟元件的選型,PLC控制系統(tǒng)設(shè)計和MCGS界面設(shè)計,完成了硬件線路的連接和優(yōu)化設(shè)計;(4)完成了物理樣機的搭建與試驗...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外智能化焊接機構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)智能化焊接機構(gòu)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容及研究意義
        1.3.1 研究內(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
    2.1 深孔焊接機構(gòu)設(shè)計要求與原理
        2.1.1 深孔焊接機構(gòu)設(shè)計要求
        2.1.2 深孔焊接系統(tǒng)機構(gòu)原理
    2.2 深孔焊接系統(tǒng)整體機構(gòu)設(shè)計
    2.3 深孔焊接系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.1 三腳架支撐機構(gòu)的設(shè)計
        2.3.2 絲杠傳動機構(gòu)設(shè)計
        2.3.3 旋轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計
        2.3.4 焊接輸送機構(gòu)設(shè)計
    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簡介
    3.2 基于ANSYS Workbench的三腳架支撐機構(gòu)靜力學(xué)分析
        3.2.1 三腳架支撐機構(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)焊接溫度場分析
        3.3.1 深孔焊接件的溫度場分析
        3.3.2 溫度場模型的建立與簡化
        3.3.3 溫度場過程分析
        3.3.4 溫度場仿真結(jié)果與分析
    3.4 基于ANSYS Workbench的深孔焊接系統(tǒng)焊接應(yīng)力場分析
        3.4.1 深孔焊接管道件的應(yīng)力場分析
        3.4.2 材料屬性設(shè)置
        3.4.3 應(yīng)力場仿真結(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)電機的選擇
    4.4 深孔焊接系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計
        4.4.1 PLC的簡介
        4.4.2 深孔焊接系統(tǒng)PLC編程設(shè)計
    4.5 深孔焊接系統(tǒng)MCGS主屏監(jiān)控界面設(shè)計
        4.5.1 MCGS的簡介
        4.5.2 深孔焊接系統(tǒng)MCGS界面設(shè)計
    4.6 本章小結(jié)
5 樣機搭建與試驗
    5.1 深孔焊接系統(tǒng)模型搭建
    5.2 深孔焊接系統(tǒng)試驗過程
    5.3 深孔焊接系統(tǒng)試驗結(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
作者簡介及讀研期間主要科研成果



本文編號：3809949