汽车车桥半轴套管、过渡接盘焊接设备PLC控制及焊接工艺

论文摘要

随着汽车的迅猛发展,对汽车车桥的要求越来越高。可靠的焊接质量、高自动化程度的车桥焊接设备的研究制造成为当今车桥焊接领域的发展趋势。PLC技术是随着计算机和微电子技术的发展而形成的一种自动控制技术,它已进入了成熟阶段,将向大规模、高速度、高性能方向发展,国外已有多家厂家生产PLC系列化产品,我国到80年代中期,PLC广泛应用于冶金、化工、机械制造等工业部门。本文主要就是针对目前一些汽车后桥壳焊接设备存在自动化水平低,精度差,效率不高的问题,深入分析CO2气体保护自动焊机,研制了一种基于PLC自动控制技术的汽车后桥壳环缝自动化焊接设备,通过PLC控制焊枪的运动,从而实现焊接过程的自动化。通过对西门子S7-200系列PLC硬件和软件的研究与分析,设计出PLC控制焊接过程的控制程序,使车桥环缝CO2气体保护焊接生产线实现实时自动控制。并且绘出电路原理图,选择合适的元器件,制定合适的后桥环焊缝焊接工艺流程,确定合适的焊接工艺参数。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。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到环境干扰、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。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 汽车工业的发展特点
• 1.2 国内外在汽车焊接技术的发展现状
• 1.2.1 国内汽车焊接技术状况
• 1.2.2 国外焊接生产中采用的先进焊接技术
• 1.2.3 未来汽车工业发展对焊接技术的需求
• 1.3 汽车后桥的制造技术
• 1.4 自动焊机的优点及国内、外自动焊机概况
• 1.4.1 自动焊机的优点
• 1.4.2 国内、外自动焊机概况
• 1.5 课题的来源和目标
• 第二章 工作原理及技术方案
• 2.1 双臂环缝自动焊机工作原理
• 2.2 基本设计思想
• 2.3 自动焊机的主要设计方法
• 2.4 自动焊机的功能分析及设计方案
• 第三章 环缝自动焊机的总体方案设计
• 3.1 环缝自动焊机的结构及组成
• 3.2 焊接工艺过程
• 3.3 自动焊机主体设计
• 3.3.1 机械系统
• 3.3.2 焊接电源系统
• 3.3.3 送丝系统
• 3.3.4 气路系统
• 3.3.5 控制器系统
• 3.4 自动焊机的控制要求
• 第四章 电气控制系统设计
• 4.1 设计思路和方案
• 4.1.1 焊机动作控制分析
• 4.1.2 焊机控制方式设计
• 4.2 可编程序控制器PLC概述
• 4.2.1 国内外发展状况
• 4.2.2 PLC的基本结构
• 4.2.3 PLC的基本类型
• 4.2.4 PLC的优点
• 4.3 西门子S7-200 PLC工作原理
• 4.3.1 西门子S7-200 PLC功能概述
• 4.3.2 西门子S7-200 PLC的工作特点
• 4.3.3 西门子S7-200 PLC的硬件配置
• 4.3.4 关于S7-200系列PLC软件的配置
• 4.3.5 关于主机单元CPU224的介绍
• 4.4 控制系统硬件设计
• 4.4.1 I/O模板工作电源
• 4.4.2 调速器的选择
• 4.4.3 霍尔器件的选择
• 4.4.4 控制电路设计
• 4.5 控制系统软件设计
• 4.5.1 控制单元总体设计
• 4.5.2 控制单元总体设计
• 4.5.3 功能流程图
• 4.5.4 焊接过程程序设计
• 4.6 PLC控制系统的防干扰措施
• 第五章 焊接工艺研究及实验
• 5.1 焊前点固
• 5.2 焊接工艺的流程
• 5.3 焊接工艺参数的选择
• 5.3.1 保护气体的选用
• 5.3.2 重要部件及焊机的焊接工艺参数的选择
• 5.4 实验分析
• 5.4.1 硬度检验分析
• 5.4.2 焊接接头金相分析
• 第六章 结论
• 参考文献
• 附录A PLC主电路接线端子图
• 附录B 机调速及控制电路图
• 附录C 主程序编译图
• 在学研究成果
• 致谢