厚大构件机器人复合热源自动螺柱焊控制系统研究(2)

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3.1 焊枪装夹装置的改进 13

3.2 感应机头装夹装置的改进与设计 15

3.3 感应焊机装夹底板的设计 16

3.4 机器人机头机械装置的整体改进及优化 17

3.5 本章小结 17

4 复合热源自动螺柱焊接电气控制系统的改进与设计 19

4.1 螺柱焊接电源线的改进与设计 19

4.2 电气控制线的的连接设计方案 19

4.2.1 机器人输出信号控制 19

4.2.2 其他设备的输入信号控制 21

4.2.3 连接设计思路 22

4.3 自动控制面板的集成 23

4.3.1 机器人控制柜 23

4.3.2 电路图的设计和原理 26

4.3.3 面板的设计布局 27

4.4 本章小结 27

结论 29

致谢 30

参考文献 31

附录 A 33

1 绪论

1.1 课题研究背景及选题意义

电弧螺柱焊焊接方法至诞生以来凭借其特有的快速便捷、操作简单、质量可靠、经济适用、简化工序等一系列优点，引起了世界各国的普遍重视。发展至今，更是得到了巨大的改进并向着自动化、智能化方向发展，已广泛应用于桥梁、建筑、车辆、造船、锅炉、钢结构、航天、电子、仪表、医疗器械等行业。螺柱焊是工业工程中广泛应用的一种焊接技术，可代替铆接、钻孔、手工焊条电弧焊、钎焊、电阻焊等常用焊接方法。文献综述

虽然现有的技术可以焊接的最大螺柱直径达到31．8mm，却不能直接应用在高强度、高硬度、高碳当量材质的装甲钢的焊接附座上。针对传统的这一现象南京理工大学焊接实验室提出一种新工艺——复合热源螺柱焊。复合热源螺柱焊指的是感应加热与拉弧式螺柱焊的复合，或感应加热与空心螺柱旋弧焊的复合。在本试验中采取感应加热与拉弧式复合热源螺柱焊工艺，提出合理的自动螺柱焊机械设备改进和设计的方案，并对复合热源自动螺柱焊控制系统进行了研究，设计了自动控制电路，并对自动控制面板进行了集成。

1.2 螺柱焊接技术

1.2.1 螺柱焊的原理

螺柱焊是将螺柱通过不同的焊接热源，对其端面和板材、筒体弧面或其他型体局部表面加热后加压焊合，此法由接触焊演变而来。原则上，电阻焊、电弧焊、电渣焊、摩擦焊都可用于螺柱焊，不过需要一夹持螺柱并控制焊接和加压过程的螺柱焊枪[1]。

1.2.2 螺柱焊的分类

电弧螺柱焊是一种高效、高质量的螺柱焊接方法，原则上说螺柱焊与手工电弧焊十分相似，只不过这里的螺柱既是被焊材料之一，同时又是无药皮的焊条[2]。

实现螺柱焊接的方法有电阻焊、摩擦焊、爆炸焊及电弧焊等多种，这里主要讨论的是电弧法螺柱焊（STUD ARC WELDING）。电弧法螺柱焊在使用设备及焊接技术方法上有其特殊性，而其他螺柱焊接方法均采用传统设备，仅仅焊接夹具有所改变，例如：电阻法螺柱焊其实就是电阻焊中的T形焊，是凸焊的一种。来~自^751论+文.网www.751com.cn/