贯流风扇叶全自动超声波焊接生产线控制系统研发

发布时间：2017-08-24 04:42

  本文关键词：贯流风扇叶全自动超声波焊接生产线控制系统研发

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【摘要】：风扇叶是家电行业送风系统的核心部件,塑料制件,随着工业生产规模化、精细化和效益化的发展,塑料焊接装备由人工化向全自动化和数字化方向发展。超声波塑料焊接以其高效率、无填充材料、易自动化等诸多优点而广泛应用于热塑性塑料及复合材料的加工。本文采用超声波塑料焊接技术,将机械装置和电气控制装置利用相关硬、软件相结合,设计了一款贯流风叶全自动超声波焊接生产线,着重研发了该生产线控制系统。本文从自动化的角度出发,分析贯流风扇叶焊接质量影响因素和焊接成型的工艺特点,根据全自动化焊接生产线和项目研制的要求,从功能角度将全自动焊接装备设计为零件自动上料、零件焊接进料、超声波塑料焊接和成品自动取出四个子系统。设计的零件自动上料系统实现了大量工件以确定有序的姿态布置到要求的位置上,零件焊接进料系统将所需的工件按焊接顺序依次输送到焊接位置上,超声波塑料焊接系统自动地将工件焊接成型,成品自动取出系统则取出成品到输送带运送至指定位置或下一工位。PLC作为直接数字控制系统核心,接收传感检测元件检测信号、反馈信号及手动输入信号等,输出经过运算处理后的信号,控制整个系统的自动运行;采用模块化设计思维,在FPWIN平台分别编写各功能模块程序,协调各子系统的有序运行。本文研制的全自动超声波塑料焊接生产线及其控制系统,实现贯流风扇叶的焊接生产从人工上下料半自动焊接技术向全自动化技术的突破。成品焊接成型平均耗时2分40秒,产品合格率达到96%,比原有提升4.5%,产品质量得到提高;一人能同时操作多台全自动焊接装备,人员比现有行业水平减少2/3,提高劳动生产率、降低人力成本。同时通过更改控制系统的程序和相应的机械结构,可将该生产线应用到其它类型风扇叶的焊接。
【关键词】：贯流风扇叶 超声波塑料焊接 控制系统 模块化设计 PLC
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM925.11;TG453.9
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 课题来源及研究的目的、意义9-10
• 1.2 国内外发展现状10-12
• 1.3 超声波塑料焊接概况12-13
• 1.4 贯流风叶的超声波焊接质量及影响因素13-16
• 1.5 本课题主要研究内容及章节安排16-17
• 2 焊接装备功能需求与分析17-22
• 2.1 贯流风叶焊接工艺17-20
• 2.2 贯流风叶全自动超声波焊接生产线的功能需求20-21
• 2.3 贯流风叶全自动超声波焊接生产线技术难点21
• 2.4 本章小结21-22
• 3 整体设计与控制系统方案22-35
• 3.1 全自动超声波焊接生产线的整体方案22-24
• 3.2 全自动焊接生产线子系统划分24
• 3.3 全自动超声波焊接生产线整体设计24-29
• 3.4 控制系统方案分析与确定29-34
• 3.5 本章小结34-35
• 4 控制系统硬件设计及实现35-49
• 4.1 全自动超声波焊接装备控制系统电路35-41
• 4.2 电机工作模式41-44
• 4.3 信号输入输出接.原理44-48
• 4.4 本章小结48-49
• 5 控制系统软件设计与实现49-67
• 5.1 零件自动上料系统软件设计与实现49-53
• 5.2 零件焊接进料系统软件设计与实现53-59
• 5.3 超声波塑料焊接系统软件设计及实现59-62
• 5.4 成品自动取出系统软件设计及实现62-66
• 5.5 本章小结66-67
• 6 调试与总结67-72
• 6.1 整机调试67-69
• 6.2 总结与展望69-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-77
• 附录：攻读学位期间主要研究成果77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 周玉生,闫久春,董震,杨士勤;塑料超声波焊接过程及质量研究 I焊接过程接头熔化状态分析[J];材料科学与工艺;1999年S1期

2 张宗波;王晓东;罗怡;郑英松;张彦国;王立鼎;;超声波塑料焊接机理[J];焊接学报;2010年11期

3 廖华丽,刘任先;功率超声变幅杆振动能量传输性能的研究[J];机械设计与制造;1999年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 刘川;超声波塑料焊接机理和工艺试验研究[D];大连理工大学;2003年

2 李相涛;基于OMRON可编程控制器的教学实验系统开发[D];大连理工大学;2006年

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本文编号：729264