本文關(guān)鍵詞：基于開放式數(shù)控系統(tǒng)液壓硬管自動化焊接機的開發(fā)

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【摘要】：進(jìn)入21世紀(jì)以來,液壓行業(yè)發(fā)展迅速,應(yīng)用范圍也越來越廣,這種趨勢勢必會使液壓管的需求量大大增加。眾所周知,液壓管類零件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類行業(yè),如工程、礦產(chǎn)、農(nóng)業(yè)、航空航天、醫(yī)療等,液壓管一般分為硬管和軟管,液壓硬管是液壓管中相對于液壓軟管來說的,一般由鋼鐵、銅等金屬材料制成,制作時先將直管根據(jù)應(yīng)用需求折彎成空間走向多樣的管型,之后再進(jìn)行接口或法蘭的焊接。焊接是液壓硬管噴漆前的最后一道工序,也是最重要的工序。多年來自動化的焊接技術(shù)已經(jīng)有所發(fā)展,可還是不夠成熟,由于中國目前的勞動力比較廉價,在液壓硬管的焊接作業(yè)中,仍舊大量使用人工焊接,這種自動化低的生產(chǎn)方式有很多弊端,比如焊接工人的工作環(huán)境太差,同時由于夾具定位或工人操作熟練度等多種問題會導(dǎo)致焊接的質(zhì)量不穩(wěn)定。本課題針對液壓硬管自動焊接所存在的問題,設(shè)計出適用于多數(shù)液壓硬管的三維高柔性組合夾具,應(yīng)用IPC+PMAC多軸運動控制卡的開放式數(shù)控系統(tǒng)模式,通過深入分析液壓硬管的焊接工藝,開發(fā)出適用于液壓硬管的自動化焊接機器。首先,本文概述了焊接自動化和開放式數(shù)控系統(tǒng)國內(nèi)外的發(fā)展動態(tài),介紹了液壓硬管的樣式特點和焊接時的性能要求,分析了液壓硬管的焊接工藝及焊接注意事項,選用了CO2氣體保護(hù)焊為焊接機的焊接方法。其次,確定焊接機各輔助器件如焊接電源、送絲機構(gòu)的選型,對硬管焊接機進(jìn)行機械結(jié)構(gòu)設(shè)計,確定焊槍自由度,建立焊槍的運動模型,設(shè)計液壓硬管焊接時的柔性裝夾夾具,完成整體焊接機機械結(jié)構(gòu)。然后,確定了典型的IPC+PMAC模式的設(shè)計方案,介紹了PMAC多軸運動控制卡的特點及功能,把PMAC作為整個系統(tǒng)的核心組建硬件部分,之后完成部分硬件的接口設(shè)計。最后,介紹了軟件系統(tǒng)的設(shè)計環(huán)境,以分模塊化設(shè)計理念完成軟件系統(tǒng)設(shè)計,對分模塊設(shè)計而得到的各模塊的功能作了介紹,完成電機的軟件配置和運動程序的設(shè)計。
【關(guān)鍵詞】：液壓硬管 自動化焊接機 柔性組合夾具 PMAC多軸運動控制卡 開放式數(shù)控系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG409
【目錄】：

• 摘要7-8
• abstract8-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題的提出10
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)10-13
• 1.2.1 焊接自動化的發(fā)展10-12
• 1.2.2 開放式數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展12-13
• 1.3 課題的研究意義13
• 1.4 研究內(nèi)容及技術(shù)路線13-16
• 1.4.1 研究內(nèi)容13-14
• 1.4.2 技術(shù)路線14-16
• 第二章 液壓硬管焊接工藝分析16-24
• 2.1 液壓硬管的焊接要求16-17
• 2.2 焊接工藝分析17-21
• 2.2.1 焊接對象分析17
• 2.2.2 液壓硬管焊接工藝選擇17-19
• 2.2.3 影響焊接質(zhì)量的幾個焊接參數(shù)19-21
• 2.3 焊機系統(tǒng)21-22
• 2.3.1 焊接電源21-22
• 2.3.2 送絲系統(tǒng)22
• 2.3.3 氣路系統(tǒng)22
• 2.4 本章小結(jié)22-24
• 第三章 自動化焊接機機械結(jié)構(gòu)設(shè)計24-30
• 3.1 液壓硬管柔性組合夾具設(shè)計24-26
• 3.2 機床本體設(shè)計26-27
• 3.3 焊接機的運動機構(gòu)設(shè)計27-29
• 3.3.1 槍頭設(shè)計27-28
• 3.3.2 運動機構(gòu)設(shè)計28-29
• 3.4 本章小結(jié)29-30
• 第四章 焊槍運動軌跡的數(shù)學(xué)模型30-42
• 4.1 齊次坐標(biāo)變換30-33
• 4.2 焊接軌跡33-35
• 4.2.1 焊件描述33-34
• 4.2.2 焊槍描述34-35
• 4.3 建立運動方程35-38
• 4.4 硬管遠(yuǎn)端坐標(biāo)系建立38-40
• 4.5 本章小結(jié)40-42
• 第五章 液壓硬管自動化焊接機硬件系統(tǒng)的開發(fā)42-52
• 5.1 硬件系統(tǒng)組成42-48
• 5.1.1 IPC系統(tǒng)介紹43
• 5.1.2 運動控制器介紹43-46
• 5.1.3 硬件控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)46-47
• 5.1.4 伺服系統(tǒng)設(shè)置47-48
• 5.2 焊接電源接口設(shè)計48-50
• 5.2.1 焊接參數(shù)控制49
• 5.2.2 焊接狀態(tài)量控制49-50
• 5.3 本章小結(jié)50-52
• 第六章 自動焊接機軟件系統(tǒng)設(shè)計52-68
• 6.1 軟件的功能要求及軟件設(shè)計52
• 6.2 操作系統(tǒng)及編程語言52-53
• 6.2.1 操作系統(tǒng)的選擇52-53
• 6.2.2 編程語言選擇53
• 6.2.3 IPC+PMAC的數(shù)控系統(tǒng)及開發(fā)工具53
• 6.3 軟件系統(tǒng)總體體系結(jié)構(gòu)53-54
• 6.4 軟件模塊化設(shè)計54-58
• 6.4.1 人機界面模塊55-56
• 6.4.2 運動控制模塊56
• 6.4.3 機床調(diào)試模塊56-57
• 6.4.4 狀態(tài)監(jiān)控模塊57
• 6.4.5 代碼編譯模塊57
• 6.4.6 擴展模塊57-58
• 6.5 上位機與PMAC卡之間的通訊58-59
• 6.6 電機的軟件配置59-63
• 6.6.1 變量設(shè)置59-60
• 6.6.2 電機PID整定60-63
• 6.7 程序設(shè)計63-67
• 6.7.1 PMAC語言編程64
• 6.7.2 G代碼譯碼64-67
• 6.8 本章小結(jié)67-68
• 第七章 結(jié)論與展望68-70
• 7.1 總結(jié)68
• 7.2 展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74-76
• 附錄76

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：1105339