全自动钢筋钢带焊接设备工装系统设计研究
发布时间：2022-02-04 18:02
目前矿山支护用钢筋钢带的生产主要采用人工上料和手工电弧焊方法焊接,生产效率低、质量不稳定。因此,生产现场迫切需要自动化的钢筋钢带焊接生产设备以提高生产效率和焊接质量的稳定性,论文将根据这一需求,对钢筋钢带自动焊接设备进行研究。自动焊接设备主要包括控制系统的开发和工装系统的设计研究,本文重点设计研究全自动钢筋钢带焊接设备的工装系统及电阻焊电源设计。本文以满足实际生产需要为出发点,对钢筋钢带焊接设备中的各主要机构进行了设计,选用了电阻焊的焊接方法,通过实验确定了该钢筋钢带焊接设备的生产工艺和电阻焊的工艺参数。利用SolidWorks对机构中的零部件进行建模,首先对各机构进行虚拟装配,检查设备在装配上是否发生了干涉,其次修正设计中的错误,计算并校核了各主要零件,最后利用ANSYS对设备中的主要变形部分进行应力分析,来预测零部件的受力和变形情况。通过设计的钢筋钢带短料自动上料机构、活套速度匹配装置、自动剪切设备以及自动电阻焊设备,实现了设备的自动化焊接。最后,总结了设备设计研究的主要内容以及该设计所存在的一些不足和需要改进的地方。为了确定工装系统设计的合理性,进行了电阻焊的工艺试验和试样拉伸试...
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢筋钢带在机械加工及材料成型工业中，焊接成型是最常用的技术之一，评判一个国家工业和科学技术现代化发展水平高低的标准之一就是焊接技术的发展情况
图 1-2 焊接机器人二十世纪以来，随着制造业和焊接技术的发展，钢铁产量大幅度增长，焊接遍在生产中使用，焊接自动化技术的发展程度是衡量工业现代化程度的标准受到技术水平的限制，手工焊是最常见的焊接形式，生产效率低而且焊接精世纪九十年代以来，随着我国人力成本的增加，以及以人为本理念的普及，健康和工作环境也得到了越来越多的关注。同时，由于企业的竞争压力越来品质量和生产效率的要求也越来越高，传统的手工电弧焊已经无法满足需求
引入大批量自动焊接设备，其设备和零件的生产多数使用自动化设备，而中小型的企业由于资金不充分，设计人员不足，自动装备还比较落后，自动焊接设备的使用比较低。想要实现焊接自动化，前提是实现控制系统的自动化，同时将运动系统和系统结合使用，提高焊接设备的智能程度。和人工焊接相比，自动化焊接设备焊接中可以对多种参数进行实时监控和调节，也可以通过设置相应的焊接参数对不同要同规格的材料进行自动焊接。生产企业自动化水平的提高，有利于实现产品的高质效率、批量化生产，并降低生产成本[13]。近年来，我国同时也在基础件、配套件的方面投入研究，并有许多新突破，通用产品部分已接近或达到国外先进水平，但是焊接设备和一些专用装备的生产水平不能满足国内用户的需求[14,15]。关于本课题研究的钢筋钢带焊接设备，钢筋钢带模型如图 1-3 所示。2013 年长春工艺研究所的杨浩等人首次提出将电阻焊焊接技术应用于钢筋钢带焊接中，并设计于该电阻焊机的专用夹具。该设备通过 PTO 脉冲信号控制伺服电机驱动齿轮齿条机行自动定位，从而实现焊机的自动焊接[16]。秦禹等人对设备控制系统的硬件选型与编制进行了设计。该设备采用触摸屏进行控制，采用光电耦合器完成焊接主回路的控制。提出了利用 PID 控制器与模糊控制器分段控制焊接电流的方法[17,18]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于无差拍控制的中频电阻点焊逆变器的研究[J]. 孙枫,王艳,李茂. 电气传动. 2019(07)
[2]不锈钢点焊地铁车车体结构稳定性分析[J]. 宁海石,万帅. 冶金与材料. 2019(01)
[3]焊接机器人的研究[J]. 杨建勋,杨行,唐熙,苗伟,金世佳. 科技创新与应用. 2018(34)
[4]矿用智能焊接技术及装备研究[J]. 罗宇. 煤炭工程. 2018(10)
[5]基于ADAMS的立式活套系统建模方法研究[J]. 曾志翔,刘新,耿运祥,王之恒,张晓. 制造业自动化. 2018(08)
[6]焊接机器人技术现状与发展趋势的研究[J]. 张建才. 城市建设理论研究(电子版). 2018(23)
[7]钢筋混凝土梁剪切疲劳破坏试验研究[J]. 肖卫强,崔磊. 低温建筑技术. 2018(07)
[8]自动化焊接新技术在机械制造中的应用研究[J]. 赵国新. 中国新技术新产品. 2017(19)
[9]锚网索、梯子梁、喷砼联合支护在拱形巷道中的应用[J]. 蒲元宏. 内蒙古煤炭经济. 2017(16)
[10]地铁转向架侧梁自动焊焊接工艺[J]. 崔岩,柳士强,高德佳,胡文浩,付瑶. 电焊机. 2017(07)
硕士论文
[1]基于PLC的油田加热炉自动控制系统设计[D]. 韦舒婷.东北石油大学 2018
[2]压力电阻焊机研制及其性能评估[D]. 李巍.湖南大学 2018
[3]1450mm冷连轧机活套控制技术的研究[D]. 张志刚.华北理工大学 2018
[4]基于ANSYS Workbench的螺栓法兰有限元分析与优化[D]. 韩金陆.浙江海洋大学 2017
[5]多规格船用锚链横档自动焊接设备的研究与设计[D]. 巩宪波.青岛科技大学 2017
[6]角钢扣方自动化焊接机的设计与研究[D]. 胡秀辉.辽宁工业大学 2016
[7]冷轧立式活套带钢张力控制系统研究[D]. 丁嘉骏.东北大学 2015
[8]电阻焊变压器优化设计及其控制技术的研究[D]. 许治旗.河北工业大学 2015
[9]带钢连续生产线活套系统的建模、辨识与应用[D]. 王之恒.机械科学研究总院 2014
[10]新能源汽车供电系统自动焊接机机械系统研制[D]. 李京.长春理工大学 2014
本文编号：3613678
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢筋钢带在机械加工及材料成型工业中，焊接成型是最常用的技术之一，评判一个国家工业和科学技术现代化发展水平高低的标准之一就是焊接技术的发展情况
图 1-2 焊接机器人二十世纪以来，随着制造业和焊接技术的发展，钢铁产量大幅度增长，焊接遍在生产中使用，焊接自动化技术的发展程度是衡量工业现代化程度的标准受到技术水平的限制，手工焊是最常见的焊接形式，生产效率低而且焊接精世纪九十年代以来，随着我国人力成本的增加，以及以人为本理念的普及，健康和工作环境也得到了越来越多的关注。同时，由于企业的竞争压力越来品质量和生产效率的要求也越来越高，传统的手工电弧焊已经无法满足需求
引入大批量自动焊接设备，其设备和零件的生产多数使用自动化设备，而中小型的企业由于资金不充分，设计人员不足，自动装备还比较落后，自动焊接设备的使用比较低。想要实现焊接自动化，前提是实现控制系统的自动化，同时将运动系统和系统结合使用，提高焊接设备的智能程度。和人工焊接相比，自动化焊接设备焊接中可以对多种参数进行实时监控和调节，也可以通过设置相应的焊接参数对不同要同规格的材料进行自动焊接。生产企业自动化水平的提高，有利于实现产品的高质效率、批量化生产，并降低生产成本[13]。近年来，我国同时也在基础件、配套件的方面投入研究，并有许多新突破，通用产品部分已接近或达到国外先进水平，但是焊接设备和一些专用装备的生产水平不能满足国内用户的需求[14,15]。关于本课题研究的钢筋钢带焊接设备，钢筋钢带模型如图 1-3 所示。2013 年长春工艺研究所的杨浩等人首次提出将电阻焊焊接技术应用于钢筋钢带焊接中，并设计于该电阻焊机的专用夹具。该设备通过 PTO 脉冲信号控制伺服电机驱动齿轮齿条机行自动定位，从而实现焊机的自动焊接[16]。秦禹等人对设备控制系统的硬件选型与编制进行了设计。该设备采用触摸屏进行控制，采用光电耦合器完成焊接主回路的控制。提出了利用 PID 控制器与模糊控制器分段控制焊接电流的方法[17,18]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于无差拍控制的中频电阻点焊逆变器的研究[J]. 孙枫,王艳,李茂. 电气传动. 2019(07)
[2]不锈钢点焊地铁车车体结构稳定性分析[J]. 宁海石,万帅. 冶金与材料. 2019(01)
[3]焊接机器人的研究[J]. 杨建勋,杨行,唐熙,苗伟,金世佳. 科技创新与应用. 2018(34)
[4]矿用智能焊接技术及装备研究[J]. 罗宇. 煤炭工程. 2018(10)
[5]基于ADAMS的立式活套系统建模方法研究[J]. 曾志翔,刘新,耿运祥,王之恒,张晓. 制造业自动化. 2018(08)
[6]焊接机器人技术现状与发展趋势的研究[J]. 张建才. 城市建设理论研究(电子版). 2018(23)
[7]钢筋混凝土梁剪切疲劳破坏试验研究[J]. 肖卫强,崔磊. 低温建筑技术. 2018(07)
[8]自动化焊接新技术在机械制造中的应用研究[J]. 赵国新. 中国新技术新产品. 2017(19)
[9]锚网索、梯子梁、喷砼联合支护在拱形巷道中的应用[J]. 蒲元宏. 内蒙古煤炭经济. 2017(16)
[10]地铁转向架侧梁自动焊焊接工艺[J]. 崔岩,柳士强,高德佳,胡文浩,付瑶. 电焊机. 2017(07)
硕士论文
[1]基于PLC的油田加热炉自动控制系统设计[D]. 韦舒婷.东北石油大学 2018
[2]压力电阻焊机研制及其性能评估[D]. 李巍.湖南大学 2018
[3]1450mm冷连轧机活套控制技术的研究[D]. 张志刚.华北理工大学 2018
[4]基于ANSYS Workbench的螺栓法兰有限元分析与优化[D]. 韩金陆.浙江海洋大学 2017
[5]多规格船用锚链横档自动焊接设备的研究与设计[D]. 巩宪波.青岛科技大学 2017
[6]角钢扣方自动化焊接机的设计与研究[D]. 胡秀辉.辽宁工业大学 2016
[7]冷轧立式活套带钢张力控制系统研究[D]. 丁嘉骏.东北大学 2015
[8]电阻焊变压器优化设计及其控制技术的研究[D]. 许治旗.河北工业大学 2015
[9]带钢连续生产线活套系统的建模、辨识与应用[D]. 王之恒.机械科学研究总院 2014
[10]新能源汽车供电系统自动焊接机机械系统研制[D]. 李京.长春理工大学 2014
本文编号：3613678
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