汽车排气管环形缝焊接专机的设计（严井超）

毕业设计（论文）学生开题报告课题名称汽车排气管环形缝焊接专机的设计课题来源重庆博尔斯泰汽车配件有限公司课题类型AX指导教师学生姓名学号专业班级11创新一本课题的研究现状、研究目的及意义1研究现状如今，由于当代高节奏的生活越来越需要汽车，在我国各大城市拥有大量的市场，因此，汽车的生产势必要更加的自动化。对一些复杂的零件的批量生产，得制作专机来提高产量和效益。本次课题的研究目的就是设计出汽车排气管环形缝焊接专机,用于提高产量，降低成本，提高产品质量。汽车排气管是处理汽车发动机燃烧后产生废气的处理器，主要为排放和消声两大功用，其组成包括歧管、催化净化器、波纹管、中消、后消等部件。主要功能是将发动机在燃烧过程中产生的飞起从多个气缸内收集、净化（催化净化器）、消声，然后引到车后排放。近二十年来，随着数字化、自动化、计数机技术、机械设计技术的发展，以及人们对产品的质量要求的提高，焊接质量、美观度等得到了更大的重视。特别是在08年金融危机以后，随着我国劳动成本的增加，以及对工人的身体健康的重视和对提高生产效率的要求，所以，在现代工业生产中，越来越多的焊接生产过程中开始采用自动焊接专机。自动焊接专机（AUTOMATICWELDINGSPECIALEQUIPMENT）是为特定的工件和一定形状的焊接接头而专门设计的焊接自动化设备。可以通过电气控制，气动控制和液压控制技术，实现对电动机、气动执行元件、液压执行元件的旋转或移动，实现工件焊缝与焊枪的相对运动，从而自动完成焊接接头的焊接工作。2研究目的及意义本设计主要解决排气管自动生产线末端工序中的焊接问题，由于密封性和焊接的均匀性要求比较高，一般的焊接或手工焊接不能满足排气管的制造要求。对于排气管，有三处环形缝，弯管与歧管交界处，歧管、净化器与波纹管焊接处，后消声器末端处，本次课题要解决后两处环缝的焊接，故设计汽车排气管环形缝焊接专机。它是焊接作业过程中使用的专门设备，包括焊接变位设备，焊接操作设备等，它为焊接工艺的机械化和自动化发展提供了必要的装备，可实现结构件焊接质量及效率的全面提高。本设计主要完成汽车排气管环形缝焊接专机的结构设计及其电气控制系统设计。结构设计主要是环焊机的台架、传动机构旋转夹紧机构。该控制成系统运用PLC，以保证所有控制及运动部件具有精度高、可靠性好、响应速度快、自动化程度高，操作简单、维修方便等特点。因此极大的提高了原有生产的焊接效率，节省了制作时间，可实现大批量生产，减少工位，提高了安全系数，同时为企业创造更多价值。课题类型（1）A工程实践型；B理论研究型；C科研装置研制型；D计算机软件型；E综合应用型（2）X真实课题；Y模拟课题；（1）、（2）均要填，如AY、BX等。二本课题的研究内容汽车排气管环形缝焊接专机包括台架、旋转夹紧机构、焊枪移动支架、气动下枪机构、夹具体、电气控制系统等部分。主机位卧式结构，即旋转轴水平，由直流减速电机驱动。电气控制系统采用台达公司的PLC作为中心控制单元，配合文本对话框、外围接口电路实现对专机各部分的程序动作的控制；焊接系统推荐选用日本OTC公司的CPVE350焊机。本课题研究的具体内容有1、台架的结构设计2、专机的旋转夹紧机构3、焊枪移动支架4、气动下枪机构的设计5、焊枪调节机构6、电气控制系统7、PLC梯形图设计三本课题研究的实施方案、进度安排根据工作要求，焊接专机的动作过程一共6个动作，分别为焊枪引弧/熄弧、电机正转/反转、焊枪抬起/落下。焊接专机的初始状态焊枪处于接近开关位置处、电机停止、焊枪熄弧。在焊枪引弧/熄弧的控制中，直接用继电器控制引弧/熄弧。当继电器接通时，焊枪引弧。当继电器断开时，焊枪熄弧。201511231确定选题，收集资料，开题报告等201531311十堰实习2015311325设计总体思路，确定基本结构。包括台架、旋转夹紧机构、焊枪移动支架、焊枪调节机构、夹具体、以及PLC控制系统的设计2015326410主要部件结构图完成（包括3D绘图，CAD绘图）专用夹具，床身。2015411413PLC控制系统设计2015414425改进焊枪调节机构和微调功能，计算主轴转速及减速箱配比2015426510修改完善方案，完成论文20155月底答辩选题设计总体思路，确定基本结构主要部件的结构图，以及三维图PLC控制系统设计改进和微调完成论文已查阅的主要参考文献1曾孔庚轿车排气系统焊接中的机器人汽车技术J,20102周行昌排气管自动环焊机的设计比亚迪汽车有限公司J西安20123李亨利，等半主动悬挂系统的设计及参数优化设计D四方车辆研究所研究报告，20084罗赘，陈康，金鼎昌。减震器卸荷特性对2BO动力车动力学性能的影响J西南交通大学学报，2004，39（5）；6496525刁志峰,杨峰J江苏科技大学学报,2005，25276刘洪涛PLC应用开发从基础到实践M北京电子工业出版社,2007，145807邱士安机电一体化技术M西安电子科技大学出版社2004，1621758廖兆荣机床电气控制M北京化学工业出版社2003,1561709王也仿可编程控制器应用技术M北京机械工业出版社2001，18919010陈裕川现代焊接生产实用手册北京机械工业出版社2004，59663211陈伯时电机拖动自动控制系统M北京机械工业出版社2000，24712MULTISENSORSPOTWELDINGMONITORUSINGWIRELESSSENSORNETWORKTECHNOLOGYCULLEN,JDMASON,AALJADER,MWYLIE,NSHAW,AALSHAMMAA,AI13KEYTECHNOLOGYRESEARCHONTHEFLEXIBLEWELDINGLINEFORMULTIMODELAUTOMOBILEXIANGHONGYANGDIGITALMANUFACTURINGANDAUTOMATIONICDMA,2011,67868014林尚扬，关桥我国制造业焊接生产现状与发展战略研究机械工人，20045101515STUDYONAUTOMATICRECOGNITIONTECH