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工业技术论文发表MF4018型齿条自动焊接机的研讨

博今文化 / 2018-08-17
摘要:本文依据手动焊接机焊接休息力强、效率低的成绩,对手动焊接机改型成自动焊接机,对焊接机的机构停止重新设计,指出了各零部件的空间运动状况论文范例,对焊接机力学剖析时选用的方程停止了论述,在控制零碎上对各机构运动的先后顺序停止了设计,设计出电动相连的半闭环控制零碎,可以进步焊接地位精确性。
关键词:齿条;焊接机;伺服控制;5 自在度
0 引言
焊接技术在汽车、造船、航天飞机等多种机电商品中失掉了普遍使用。焊接技术次要包括两大类:一类是人工焊接,这种焊接技术招致消费效率低、消费商品的质量受人爲要素的影响很大;一类是自动化焊接,这种焊接技术合适大批少量消费,焊接质量高效率高。事先的自动焊接机有焊接机器人焊接机、龙门焊接机、双爪焊接机。本焊机是齿条焊接机,被焊接工件是一种齿条刀具,齿条顶部很容易磨损,因而刀尖处焊接硬质合金刀尖。
1 焊接机构造设计与力学剖析
1.1 焊接机构造设计
齿条自动焊接机次要由机器构造局部、伺服控制局部、图像采集局部组成。该焊接机以点对点方式完成精确焊接的设备。图1所示爲焊接机的机器构造局部,是焊接中的执行构件,4齿条是待焊工件,它是一种切削设备。假如齿条刀尖是普通钢材做成,在切割时很快会磨损掉,因而在4齿条每个齿顶处焊接硬质合金3刀头,在焊接时需求4齿条可以在X轴上完成横向挪动。3作爲刀尖的焊丝爲250mm长圆柱外形,在焊接时要求可以完成Y轴挪动。2切割片可以完成Z轴运动。爲了让刀尖前角爲正,3焊丝需求可以完成B轴转动。在焊枪的尾端设有空间可调的三段夹持机构,焊枪应用弹性螺母还可完成C轴的转动微调。设计此焊接机可完成X、Y、Z轴挪动,B、C转动,共5个自在度运动,每个自在度控制由单一电机完成,从而完成焊接进程的点对点执行元件的控制。
1.2 焊接机力学剖析
焊接机力学剖析法有正成绩研讨和逆成绩研讨两大类:正成绩是晓得焊接机执行构件的力矩,求解位移、速度等设计论文;逆成绩是晓得执行元件的位移、速度,求解力矩等。本机型是完成自动化对点焊接,已知位移、速度,所以采用逆成绩研讨办法。
逆成绩剖析法要选用动力学剖析方程,方程有高斯方程、凯恩方程、牛顿方程,拉格朗日方程。由于本机型要用三维软件停止模仿,做近似剖析,拉格朗日方程是不封锁的可以做近似剖析,因而选用拉格朗日方程。
2 焊接机控制零碎的树立
随着电子技术、计算机技术、数控技术的开展,以后焊接机控制零碎次要包括基于单片机的控制零碎、基于可编程控制器的数控零碎(PLC)、基于工业计算机的数控零碎(工业PC)。工业PC能具有可视化的人机对话功用、良好的通讯接口功用,本焊接机要务实现加工形态施行监控、加工不同零件的参数化调理的功用,因而在控制零碎的前端运用工业PC控制。PLC对执行元件的顺应性强、与PC的具有良好的接口功用,因而本模型下端控制零碎采用PLC控制。在本焊接机PLC控制中,完成焊接精度高、效率高是控制的重点。焊接机的X轴、Y轴、Z轴机构对焊接部件的精度、效率有着重要影响。本齿条焊接机控制的先后顺序顺次是:X轴4齿条移齿、Y轴3焊丝送料、C轴1焊接爪挤压、C轴1焊接爪焊接、C轴1焊接爪焊接复位、X轴和Z轴2切割片切割、X轴和Z轴2切割片复位、C轴1焊接爪挤压复位、Y轴3焊丝复位、Y轴3焊丝转动。
焊接机的三轴运动采用全闭环控制,将反应环节间接接到任务台上,电动机设有应变片可以采集信号,将失掉的信号与初始值停止比拟,从而使控电机做出加减举措。将地位调理器换成速度传感器就可以完成对焊接工件速度的控制。
3 结论
本文对齿条自动焊接机的构造停止了设计期刊写作,重点对各零部件的运动停止了剖析,对焊接机的力学剖析时选用的方程停止了论述,在控制零碎上对各机构运动的先后顺序停止了设计,设计收工作台相连的的全闭环环控制零碎,可以进步焊接地位精确性。