金属网带机器人等离子弧焊自动化生产线及工艺参数研究

发布时间：2017-04-08 23:22

  本文关键词：金属网带机器人等离子弧焊自动化生产线及工艺参数研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：金属网带是一种金属材料网状输送带,具有抗腐蚀性强、抗拉强度大、网面平整、透气性好、强度高、不易变形、经久耐用等优点,广泛应用于食品、药品、电子、化工、玻璃等行业的自动化加工生产线,是生产线中必不可少的重要组成部分。国内外现有的金属网带加工企业大都采用人工焊接方式,这种焊接方式存在着劳动强度大、焊接效率低、焊接质量不稳定、工作环境差及使用场地面积大等局限性。因此,优化焊接工艺,加快金属网带焊接生产线自动化改造势在必行。本文在金属网带原有焊接加工工艺的基础上,提出了金属网带机器人焊接加工方案,优化了等离子弧焊焊接加工工艺参数,设计了柔性化焊接工装及生产线控制单元的软硬件系统,构建了高效、高精度、柔性化的金属网带机器人等离子弧焊自动化生产线。首先,阐述了论文的研究背景与研究意义,详细介绍了等离子弧焊接设备、等离子弧焊接工艺参数优化与自动化焊接的发展历史以及研究现状,归纳了自动化柔性焊接工作站的关键技术,提出了论文的架构及主要研究内容。其次,在分析金属网带原有焊接加工生产工艺的基础上,提出了金属网带机器人等离子弧焊自动化焊接加工方案,优化了自动化焊接加工工艺流程,设计了金属网带机器人等离子弧焊自动化生产线；同时,按照金属网带焊接加工工艺要求,结合双机器人同步焊接技术,优化设计了精密拖动工装及精密定位夹紧夹具。第三,进行了金属网带机器人等离子弧焊自动化生产线的软硬件设计,调试并试运行了整条生产线；整条生产线运行正常,焊接节拍为10s/节,与原先的人工焊接生产方式相比,提高了焊接效率,节省了人力、场地。最后,在充分考虑金属网带等离子弧焊焊接加工工艺要求的基础上,分析了对等离子弧焊焊接质量有显著影响的焊接工艺参数,利用田口方法,结合灰度关联分析及方差分析,完成了自动化等离子弧焊焊接工艺参数的优化。稳定性试验证明焊接质量稳定,符合技术要求。
【关键词】：等离子弧焊接 柔性化工装夹具 焊接生产线 田口方法
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP242;TG409
【目录】：

• 致谢4-6
• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 课题研究背景及研究意义12-13
• 1.2 等离子弧焊的国内外研究现状13-18
• 1.2.1 等离子弧焊的研究现状13-14
• 1.2.2 等离子弧焊接参数优化的研究现状14-18
• 1.3 自动化焊接的研究现状及发展趋势18-19
• 1.4 论文构架与主要研究内容19-22
• 1.4.1 论文构架19
• 1.4.2 论文的研究内容19-22
• 第二章 金属网带机器人等离子弧焊自动化生产线设计22-34
• 2.1 金属网带及焊接加工工艺22-23
• 2.2 金属网带机器人等离子弧焊自动化生产线研究思路23-24
• 2.3 金属网带机器人等离子弧焊自动化生产线工艺流程设计24-25
• 2.4 金属网带机器人等离子弧焊自动化生产线总体设计25-32
• 2.4.1 精密拖动定位系统26-30
• 2.4.2 焊接系统30-32
• 2.5 本章小结32-34
• 第三章 金属网带机器人等离子弧焊自动化生产线研制34-46
• 3.1 金属网带机器人等离子弧焊自动化生产线控制系统硬件设计34-39
• 3.1.1 控制系统硬件总体设计34-35
• 3.1.2 控制系统硬件详细设计35-39
• 3.2 金属网带机器人等离子弧焊自动化生产线控制系统软件设计39-44
• 3.2.1 控制系统软件总体设计39
• 3.2.2 控制系统软件详细设计39-43
• 3.2.3 人机界面设计43-44
• 3.3 金属网带机器人等离子弧焊自动化生产线样机及主要参数44-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第四章 等离子弧焊质量控制理论基础及参数优化设计46-60
• 4.1 田口方法基本理论46-54
• 4.1.1 质量损失函数46-47
• 4.1.2 质量特性的影响因素47-49
• 4.1.3 稳健设计49-51
• 4.1.4 正交实验设计51-52
• 4.1.5 试验数据分析52-54
• 4.2 灰色系统理论54-58
• 4.2.1 灰色关联分析主要概念54-56
• 4.2.2 数据变换技术56-57
• 4.2.3 灰色关联度模型57-58
• 4.3 等离子弧焊工艺参数优化设计58-59
• 4.4 本章小结59-60
• 第五章 等离子弧焊工艺参数优化实验60-76
• 5.1 金属网带焊接质量技术要求及评价指标确定60-61
• 5.1.1 金属网带焊接质量技术要求60-61
• 5.1.2 评价指标确定61
• 5.2 等离子弧焊主要工艺参数分析及控制因素选取61-66
• 5.2.1 等离子弧焊主要工艺参数分析61-64
• 5.2.2 控制因素选取64-66
• 5.3 试验设计66-67
• 5.3.1 实验设备及材料66
• 5.3.2 正交表设计66-67
• 5.4 等离子弧焊工艺参数优化实验67-75
• 5.4.1 信号噪声比S/N68-70
• 5.4.2 灰度系数70-71
• 5.4.3 综合质量特性分析71-73
• 5.4.4 ANOVA73-74
• 5.4.5 稳定性实验74-75
• 5.5 本章小结75-76
• 第六章 总结与展望76-78
• 6.1 总结76
• 6.2 展望76-78
• 参考文献78-80

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