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电弧螺柱焊枪对焊枪及其控制系统设计说明书.doc

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电弧螺柱焊枪对焊枪及其控制系统设计说明书.doc

摘要电弧螺柱焊是一种螺柱电弧焊接方法,到目前为止,在汽车制造、多层建筑、桥梁建设、家电行业等得到广泛应用。随着经济发展的要求,企业对电弧螺柱焊的效率,精度要求越来越高,也就对焊枪及其控制的设计有了更高的要求。本文参照传统的电弧螺柱焊枪对焊枪及其控制系统做了改进及设计,这个电弧电弧螺柱焊由一个直流电源、控制单元和一个焊枪组成。这个电弧螺柱焊枪通过步进电机为其提供动力,通过丝杆来实现螺柱焊提起及送进过程,控制系统由PLC控制焊枪及螺柱的送进过程。在这个新的焊接过程中,这个螺柱的运动可以看做由微步构成的。步进电弧焊枪的行为参数的设置和调整是独立完成的。关键词控制单元步进式电弧螺柱焊PLC丝杆ABSTRACTARCSTUDWELDINGISAMETHODOFSTUDARCWELDING,UPTONOW,ITHASBEENWIDELYUSEDINTHEMANUFACTUREOFAUTOMOBILE,MULTISTORIEDBUILDINGSCONSTRUCTIONOFBRIDGES,APPLIANCEINDUSTRIESANDSOONWITHTHEREQUIREMENTSOFECONOMICDEVELOPMENT,BUSINESSTOARCSTUDWELDINGEFFICIENCYANDPRECISIONHAVEBECOMEINCREASINGLYDEMANDING,ALSOONTHEDESIGNOFTHETORCHANDITSCONTROLHAVEHIGHERREQUIREMENTSTHISARTICLEREFERSTOTHETRADITIONALARCSTUDWELDINGGUNTORCHANDITSCONTROLSYSTEMIMPROVEMENTSANDDESIGNTHEEQUIPMENTOFARCSTUDWELDINGCONSISTSOFADCPOWERSOURCE,ACONTROLUNIT,ANDAWELDINGGUNTHISARCSTUDWELDINGGUNTHROUGHTHESTEPPERMOTORTOPROVIDEPOWERSCREWSTUDWELDINGINSTITUTEANDSENTTOTHEPROCESS,ANPLCISADOPTEDASTHEMAINCONTROLCOMPONENTTOREALIZETHECONTROLOFTHESTUDGUNANDWELDINGPROCEDURETHESTUDACTIONCANBELOOKEDASCONSTITUTEDBYSOMEMICROSTEPSTHESETTINGTINGOFTHESTEPPINGARCWELDINGGUNBEHAVIORPARAMETERSAREACCOMPLISHEDINDEPENDENTLY.ITISINDICATEDFROMTHERESULTSOFPROCESSTESTSANDBENDINGTESTTHATTHESTEPPINGARCSTUDWELDINGPROCESSISPRACTICABLEKEYWORDSARCSTUDWELDINGPLCCONTROLUNITSTEPBYSTEPSCREW目录摘要ⅠABSTRACTⅡ绪论11总体方案的制定2绪论螺柱焊是一种高效的全截面焊接方法。由于这种焊接技术具有快速、可靠、简化工序、降低成本等一系列优点而得到了日益广泛的应用。近年来,随着钢结构在建筑、桥梁等领域的广泛应用,大直径栓钉(焊钉)的焊接越来越多的采用螺柱焊方法。目前,国产的电弧螺柱焊机型号有RSN630、1000、1600RSN22500、3150等,可焊303MM的螺柱。这类焊机与进口产品相比,其焊接电源都是用晶闸管控制,并可连续调节焊接电流。从调节和稳流性能以及可靠性方面考核,差别不大。在控制方面,进口产品采用单片机控制的,而国内产品基本都是用分立器件控制,与进口产品相比差距较大。因此,研制单片控制的电弧螺柱焊机对提升国产螺柱焊机的技术水平和可靠性,具有重要的现实意义。传统电弧螺柱焊枪主体是电磁线圈和弹簧结构,在焊接过程中,螺柱运动的实现主要由线圈的通断电和弹簧的压缩、释放来完成利用线圈弹簧式焊枪进行电弧螺柱焊接的过程。.采用传统电弧螺柱焊枪进行焊接时,在螺柱提起时对电磁线圈通以一定的电流,在电磁力和弹簧阻力的共同作用下,使动铁心以一定的加速度向上提起,螺柱送下则主要由弹簧压缩产生的弹力和动铁芯,自身的重力作用产生向下的运动.为了调节螺柱的提起和送下速度,电弧螺柱焊枪的结构中一般都要配备阻尼机构,这就使焊枪的结构变得复杂.提起和送下速度的调节受多方面因素的影响,较难把握。本文从电弧螺柱焊的实现过程出发,对焊枪结构原理进行了全新的设计,研制出步进式电弧螺柱焊枪及其控制系统.焊枪以步进电机带动螺旋传动装置完成电弧螺柱焊焊接过程各动作,焊枪及焊接过程由单片机系统控制.此焊枪可以通过程序控制实现螺柱提起高度、送下深度、提起和送下速度等参数的设定。这种设计在对电弧螺柱焊螺柱的提起送进速度更容易而且有效的进行控制。1总体方案的制定11设计目的和意义螺柱焊是一种将金属螺柱或类似的其他紧固件快速焊于金属工件上的焊方法,电弧螺柱焊的应用始于1939年的造船行业。随着工业的迅速发展,焊接在

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