基于计算机控制自动铝母线焊接机的研究

论文摘要

本论文概括阐述了铝母线工件连接的焊缝焊接现状及焊接自动化技术的发展,从实现低成本高质量的铝母线工件连接的焊缝自动焊接的实际需求出发,对其焊接工艺进行深入、细致的分析研究,在此基础上提出了实现其自动焊接的新工艺方法。同时完成了由工业控制计算机控制的铝母线焊接机自动焊接系统的方案设计,介绍了该系统的结构组成及工作原理,并对此设备控制系统各主要部分硬件控制及软件的原理和功能进行了详细的阐述。本焊接机采用的是基于PC的开放式控制体系结构,即“PC+运动控制卡+电机”的模式。这种体系结构具有良好的开放性、可移植性、可扩展性以及网络通讯能力等优点。其自动焊接系统是对铝母线工件连接不同形状焊缝的直线、折线、曲线等进行焊接自动控制的实例,本课题的工作首先具体进行了焊接机构的设计,采用PC工业控制计算机作为主机,选择ADT-836PC 104卡作为控制单元,来完成系统功能的初始化、数据运算与处理及交流伺服电机驱动等功能,最后采用具有可视化、效率高、灵活性强的Delphi 7和Borland c++面向对象编程环境开发了本控制系统。本课题设计的自动焊接机引入了焊接机器人的部分元素,并采用了基于软件的伺服控制系统方案,降低了硬件配置和机械成本,增加了系统柔性,能够实现其他复杂空间曲线接缝的自动焊接。通过以上各部分的工作,得出了经济型、实用化、高可靠性铝母线自动焊机的设计方案,并可给在此平台上对其他类型的经济型数控焊接系统的设计进行更深入的自动焊接实验研究提供一定的借鉴价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状及意义
• 1.3 本文的研究内容及主要工作
• 1.4 论文的结构安排
• 第2章 自动焊接铝母线焊接机总体方案设计
• 2.1 自动铝母线焊接机本体结构
• 2.2 焊接流程
• 2.3 自动铝母线焊接机主要零部件
• 2.3.1 行走机构
• 2.3.2 横向摆动机构
• 2.3.3 自动提升机构
• 2.3.4 送丝机构
• 2.3.5 焊枪夹持机构
• 2.4 焊接工艺的选择
• 2.4.1 焊接工艺参数的影响
• 2.4.2 焊接方法
• 2.5 本章小结
• 第3章 自动铝母线焊接机的硬件系统设计
• 3.1 硬件控制平台分析
• 3.2 焊接机自动焊接的主要技术参数
• 3.3 焊接机的工作原理
• 3.4 铝母线自动焊接机的系统构成
• 3.5 焊接机的硬件系统概述
• 3.5.1 人机交互
• 3.5.2 决策支持系统
• 3.5.3 感知系统
• 3.5.3.1 传感器的定义
• 3.5.3.2 传感器的选择
• 3.5.3.3 焊接机械设备实时避障传感器
• 3.5.4 运动控制系统
• 3.6 本章小结
• 第4章 ADT836卡及其库函数列表与说明
• 4.1 ADT836卡概要
• 4.1.1 ADT836卡简介
• 4.1.2 主要性能
• 4.1.3 应用范围
• 4.1.4 安装
• 4.2 ADT836卡功能介绍
• 4.2.1 定量驱动
• 4.2.2 连续驱动
• 4.2.3 速度曲线
• 4.3 插补
• 4.4 ADT836库函数列表
• 4.5 ADT836卡函数库说明
• 4.6 本章小结
• 第5章 自动铝母线焊接机运动控制开发编程
• 5.1 运动控制开发要点
• 5.1.1 卡的初始化
• 5.1.2 速度的设定
• 5.1.3 插补错误清除函数的使用
• 5.1.4 STOP0、STOP1、STOP2信号
• 5.1.5 伺服信号
• 5.2 软件运行环境
• 5.3 WINDOWS下的运动控制系统开发（BORLAND C++3.1）
• 5.3.1 单轴定量匀速运动
• 5.3.2 单轴连续驱动
• 5.3.3 多轴运动
• 5.3.4 两轴直线插补（匀速）
• 5.3.5 两轴直线插补（加/减速）
• 5.4 本章小结
• 第6章 总结
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 进一步的工作
• 参考文献
• 致谢
• 附录