汽车连杆类焊接专机的设计

论文摘要

本文论述了汽车连杆类焊接专机的设计,主要包括机械结构设计和电气控制设计。焊接工艺是汽车制造技术中最有代表性的3大工艺之一（焊装、油漆、总装）。中国汽车工业已经走过了50年的发展历程,50年中,中国汽车工业从无到有,逐渐走向国际化,汽车焊接技术也逐渐接近国际先进水平。在专业性强、且具有规则焊道的零部件焊接中采用焊接专机是经济实用的,并能满足焊接技术的要求。此焊接专机主要用汽车连杆类零件的焊接,焊接方法为TIG焊,可焊接连杆的长度范围为300mm～500mm,夹具行程为0～40mm,连杆锥角为0～35°。汽车连杆类焊接专机的机械结构设计内容包括直线运动机构、夹紧机构、十字滑板和工作台四部分。内容涉及到电动机、减速机、气缸、空压机、滚珠螺杆等的选择以及定位等。其中十字滑板根据工艺要求采取了双工位焊枪的运动机构,使之在一次操作中完成两道直焊缝的目的。在电气控制系统的设计中,以SIMENS S7-224的使用为核心,采用电磁换向阀,继电器等元件完成对焊接专机的控制。由于焊接工艺的要求,需要对焊接速度进行调节,本课题中选用CF2B—2B型可控硅控制器控制焊接的速度。在焊接专机中使用接近开关控制焊接的终止位置,选用三位四通电磁换向阀来进行控制夹紧机构的夹紧与松开。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 焊接专机的研究意义
• 1.1.1 汽车工业的发展
• 1.1.2 焊接技术在汽车工业中的广泛应用
• 1.2 焊接专机
• 1.3 课题的来源和要求
• 第二章 汽车连杆类焊接专机的总体设计
• 2.1 焊接方法的选择
• 2.2 焊接专机的电源
• 第三章 焊接专机的机械设计
• 3.1 直线运动机构
• 3.1.1 线性滑轨
• 3.1.2 滚珠螺杆
• 3.1.3 螺杆支持座
• 3.1.4 万向联轴器
• 3.2 夹紧机构
• 3.2.1 空气压缩机
• 3.2.2 气缸
• 3.2.3 三位四通电磁换向阀
• 3.2.4 挡板
• 3.2.5 顶板
• 3.2.6 套筒
• 3.2.7 导柱
• 3.2.8 底座的设计
• 3.3 十字滑板的设计
• 3.4 工作台的设计
• 第四章 焊接专机的电气控制研制
• 4.1 设计思路及方案
• 4.1.1 动作控制分析
• 4.1.2 机械动作操作方式的选择
• 4.1.3 控制过程的设计目标
• 4.2 直流电机控制电路
• 4.2.1 CF2B—2B型可控硅控制器
• 4.2.2 直流电机调速
• 4.3 PLC
• 4.3.1 PLC-224的供电
• 4.3.2 PLC的接地设计
• 4.3.3 关于S7-200系列PLC的介绍
• 4.3.4 关于主机单元CPU224的介绍
• 4.4 接近开关的选用
• 4.5 继电器
• 4.6 控制柜
• 4.7 I/O模板工作电源
• 4.8 I/O口分配
• 4.9 PLC-224的原理
• 4.10 控制面板的布置
• 4.11 STEP7-MICRO/WIN32编程软件
• 4.12 功能流程图
• 4.13 PLC控制程序
• 4.14 PLC程序源码
• 4.14.1 主程序
• 4.14.2 自动子程序
• 4.14.3 手动子程序
• 第五章 工艺实验
• 第六章 结论
• 参考文献
• 附录A 图纸
• 在学研究成果
• 致谢