城际铁路客运专线桥梁伸缩装置焊接工艺研究及设备研制

论文摘要

焊接生产机械化、自动化及柔性化已经成为现代焊接生产的发展方向。本文围绕城际铁路客运专线桥梁伸缩装置焊接工艺研究及设备研制这一课题进行论述。搭建了基本的弧焊机器人焊接系统,通过试验得到了符合焊接质量要求的焊接规范参数,满足生产要求各种性能。对桥梁伸缩装置焊接生产工艺流程设计的基本原则进行了讨论,分析了工件的加工工艺特点,确定了生产工艺流程。利用弧焊机器人进行焊接,它具有生产效率高、具有保持焊接参数一致及提高焊接质量稳定性等优点。对机器人工作站的结构设计和控制设计进行了讨论。对异型钢的移位定位进行了初步设计,对锚固件上料机械手进行了原理设计,初步确定了操作台的操作按钮功能,整个机器人工作站系统由PLC控制。工件焊接后产生焊接变形,不能满足使用要求,拟采用火焰加热的方式对工件进行矫形。为了达到对火焰加热矫形过程可控的目的,设计了以单片机为核心的矫形控制器。矫形控制器采用数模转换芯片DAC0832与单片机连接单缓冲方式,数模转换器DAC输出的电流信号通过两级运算放大转换电路,经同相放大使得到电压幅值、频率可调的三角波电压控制信号,能够满足直线状加热行走装置的行走要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 焊接结构生产工艺过程概述
• 1.3 我国焊接生产机械化及自动化技术的发展
• 1.4 无渣轨道桥梁伸缩装置的简介
• 1.4.1 桥梁伸缩装置的结构特点
• 1.4.2 桥梁伸缩装置被焊工件的分类
• 1.4.3 桥梁伸缩装置焊接及技术要求
• 1.5 本论文拟解决的问题
• 第二章 桥梁伸缩装置焊接工艺研究
• 2.1 桥梁伸缩装置焊接生产现状
• 2.2 弧焊机器人的示教编程
• 2.2.1 弧焊机器人的介绍
• 2.2.2 示教编程内容
• 2.3 焊接工艺试验及规范的选定
• 2气体保护电弧焊的特点'>2.3.1 CO₂气体保护电弧焊的特点
• 2气体保护电弧焊的熔滴过渡'>2.3.2 CO₂气体保护电弧焊的熔滴过渡
• 2.3.3 基本的焊接系统
• 2.3.4 试验过程
• 2.3.5 试验结果分析
• 第三章 焊接生产工艺过程分析及设计
• 3.1 焊接工艺流程设计的基本原则
• 3.1.1 焊接工艺流程设计的概念
• 3.1.2 工艺流程设计内容
• 3.1.3 工艺过程设计的依据
• 3.1.4 工艺过程设计要求
• 3.1.5 设计的方法
• 3.2 工艺装备设计
• 3.3 焊接车间的设计
• 3.4 桥梁伸缩装置的生产类型及特点
• 3.5 生产工艺流程分析
• 3.5.1 桥梁伸缩装置焊接结构的特点
• 3.5.2 焊接结构加工工艺特点
• 3.5.3 焊后变形的控制
• 第四章 弧焊机器人工作站系统的研制设计
• 4.1 焊接机器人与机器人焊接技术的发展现状
• 4.1.1 焊接机器人的分类
• 4.1.2 目前焊接机器人的特点
• 4.2 实现焊接生产机器人化的目的和意义
• 4.2.1 实现焊接生产机器人化的目的
• 4.2.2 实现焊接生产机器人化的意义
• 4.3 弧焊机器人工作站系统的结构方案设计
• 4.3.1 弧焊机器人工作站方案确定
• 4.3.2 弧焊机器人工作站主要设备结构选型及设计
• 4.4 工作站控制系统方案设计
• 4.4.1 异型钢运输、定位的控制系统设计
• 4.4.2 机械手上料系统的设计
• 4.4.3 操作面板功能设计
• 4.5 控制系统PLC 设计
• 4.5.1 PLC 的特点及应用
• 4.5.2 PLC 设计过程
• 第五章 焊后矫形系统的研制设计
• 5.1 焊后矫形系统的设计方案
• 5.2 矫形小车
• 5.3 焊后矫形各因素的分析及控制设计方案
• 5.3.1 焊后矫形各因素的分析
• 5.3.2 电机及调速盒
• 5.3.3 控制方案的设计
• 5.4 矫形控制器的原理及功能设计
• 5.4.1 控制原理
• 5.4.2 矫形控制器控制功能设计
• 5.5 矫形控制器硬件
• 5.5.1 单片机（MCU）
• 5.5.2 D/A 转换
• 5.5.3 键盘
• 5.5.4 LED 显示屏
• 5.6 控制器的软件部分
• 5.6.1 STC89C52RC 的定时器设置
• 5.6.2 软件结构
• 5.7 矫形控制器软硬件的实现
• 5.8 矫形控制器输出控制波形的实现
• 第六章 结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢