汽车车桥加强环、后盖焊接设备及控制

论文摘要

针对一些汽车后桥壳焊接设备存在自动化水平低,精度差,效率低的问题。本文研制了一种PLC自动控制技术用于汽车后桥的加强环、后盖自动化焊接设备,利用PLC控制实现焊接过程的自动化。根据汽车车桥特点及生产批量要求,目前在工程实际中汽车后桥的焊接广泛采用CO2气体保护焊。CO2气体保护焊对全位置焊接适应性好、焊接变形小、焊接效率高、便于组织流水生产线,而且,由于CO2气体资源丰富、价格低廉等原因,故在汽车车桥的加强环、后盖的焊接设备中采用CO2气体保护焊。生产线的传统控制系统易受到环境干扰、可靠性低、维修困难,随工艺要求变化的适应能力较低,从而限制了其应用;因而如何提高车桥环缝CO2气体保护焊焊接生产线工作稳定性及对工艺的适应性具有重要意义。采用PLC控制技术对车桥环缝焊接生产线进行控制,使生产线克服了传统逻辑控制易受环境干扰、寿命短、故障率高和维修困难等缺陷,提高了经济效益;当焊接工艺发生变化时,只需修改控制程序即可,适应性能更好;通过设计的有关硬件和软件保护环节,极大地提高了车桥环缝CO2气体保护焊焊接生产线工作的稳定性、可靠性、适应性、经济性以及抵抗各种干扰的能力,具有较高的市场应用前景。系统运行表明焊机具有控制精度高、安全性好、响应速度快、自动化程度高的特点,从而达到降低工人劳动强度、提高焊缝质量和生产效率、降低废品率、操作方便、易维修的目的,特别对改善工人劳动条件和提高生产效率具有明显的实用意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 本课题研究背景
• 1.1.1 焊接在汽车零部件生产中的应用
• 1.1.2 汽车车桥制造技术
• 1.1.3 目前国内焊接在汽车生产中的应用
• 1.1.4 汽车后桥生产的发展趋势
• 1.1.5 提高车桥质量的国际间合作
• 1.2 自动焊机的优点及国内、外自动焊机概况
• 1.2.1 自动焊机的优点
• 1.2.2 国内、外自动焊机概况
• 1.3 本课题丰要研究内容
• 2气体保护焊焊接设备'>1.3.1 CO₂气体保护焊焊接设备
• 1.3.2 控制系统
• 1.3.3 焊接工艺
• 1.3.4 加强环和后盖焊后检验
• 1.4 课题的来源和目标
• 第二章 车桥加强环、后盖自动焊接设备
• 2.1 车桥加强环、后盖自动焊接设备
• 2.1.1 车桥加强环、后盖自动焊接设备的结构及组成
• 2.1.2 加强环、后盖自动焊接设备的工作原理
• 2气体保护焊焊接设备'>2.2 CO₂气体保护焊焊接设备
• 2气体保护焊焊接电源的选择'>2.2.1 CO₂气体保护焊焊接电源的选择
• 2.2.2 送丝系统的选择
• 2.2.3 气路系统
• 2.3 机械系统
• 2.3.1 气动卡盘
• 2.3.2 电动机与减速机的选取
• 2.3.3 焊枪姿态调整机构的机械传动
• 第三章 气体保护焊控制系统的设计
• 3.1 设计思想
• 3.1.1 功能构成分析
• 3.1.2 主功能与输入—输出的分析
• 3.1.3 机电—体化系统各构成要素之间的相关联系
• 3.1.4 自动焊机功能技术矩阵
• 3.2 设计方法
• 3.3 设计步骤
• 3.4 控制柜的设计
• 3.5 控制系统的设计
• 3.5.1 步进式顺控系统
• 3.5.2 分布式计算机控制系统
• 3.5.3 可编程控制器（PLC）
• 3.5.4 PLC的基本类型
• 3.5.5 PLC的优点
• 3.6 PLC的选择
• 3.6.1 西门子S7-200 PLC功能概述
• 3.6.2 西门子S7-200 PLC的特点
• 3.6.3 西门子S7-200 PLC的硬件配置
• 3.6.4 关于S7-200系列PLC软件的配置
• 3.6.5 关于主机单元CPU224的介绍
• 3.7 变压器的选择
• 3.8 I/O模板工作电源的选择
• 3.9 控制电路设计
• 3.9.1 面板输出电路设计
• 3.9.2 调速卡的电路原理图
• 3.9.3 PLC各输入输出点分配设计
• 3.9.4 电机调速及控制电路设计
• 3.10 控制系统软件设计
• 3.10.1 输入/输出端子地址的分配
• 3.10.2 功能流程图
• 3.10.3 焊接过程程序设计
• 3.11 PLC控制系统的防干扰措施
• 第四章 桥壳加强环、后盖的焊接工艺研究及实验
• 4.1 母材与焊接材料
• 4.2 焊前点固
• 4.3 焊接工艺及参数
• 4.3.1 焊接工艺流程
• 4.3.2 焊接工艺参数
• 4.4 实验分析
• 4.4.1 硬度实验
• 4.4.2 焊接接头的金相分析
• 第五章 结论
• 参考文献
• 附录A 控制系统程序
• 在学研究成果
• 致谢