【正文】 接。 第三節(jié) CO2 焊接參數(shù)的選擇 CO2 電弧焊主要用于焊接低碳鋼及低合金鋼等黑色金屬。 6） 當(dāng) CO2 電弧焊采用短路過渡形式時(shí)，可用于立焊、仰焊和全位置焊接。由于電弧熱量集中，熱輸入低和 CO2 氣體具有較強(qiáng)的冷卻作用，使焊接工件受熱面積小，變形小。 2） 焊接成本 低。這時(shí)電弧基本上潛入熔池凹坑內(nèi)，溶滴呈射滴過渡，甚至射流過渡。這時(shí)焊絲端部的溶滴以熔池短路接觸的形式向熔池過渡。 5 圖 21 CO2 氣體保護(hù)電弧焊原理示意圖 1直流 焊 機(jī) 2送絲機(jī)構(gòu) 3焊槍 4焊絲盤 5 CO2 氣瓶 6工件 當(dāng)焊絲與工件短路引燃電弧后，電弧幾周圍區(qū)域得到 CO2 氣體保護(hù)，避免了熔滴和熔池金屬被空氣氧化和氮化。 4 第二節(jié) 本課題研究的基本內(nèi)容 本系統(tǒng)研究的主要內(nèi)容： 1) 設(shè)計(jì)電氣硬件圖；元器件布置圖，接線圖；控制流程圖； 2) PLC 梯形圖，軟件設(shè)計(jì)； 3）設(shè)計(jì)氣壓傳動(dòng)回路及控制流程； 4）選擇合適的電氣元件； 第二章 CO2 保護(hù)焊接技術(shù) 第一節(jié) CO2 焊接的基本原理 CO2 電弧 焊接是利用 CO2 作為保護(hù)氣體的氣體保護(hù)電弧焊?；谝陨蟽?yōu)點(diǎn)，自動(dòng)焊接專機(jī)獲得較強(qiáng)的市場競爭能力，帶來巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 自動(dòng)焊接專機(jī) （ Automatic welding Special equipment）是為特定的工件和一定形狀的焊接接頭而專門設(shè)計(jì)的焊接自動(dòng)化設(shè)備。 1 目錄 第一章 緒論?????????????????????????? 3 第一節(jié) 本課題的研究目的意義???????????????? 3 第二節(jié) 本課題研究的基本內(nèi)容 ???????????????? 4 第二章 CO2 保護(hù)焊接技術(shù)???????????????????? 4 第一節(jié) CO2 焊接的基本原理????????????????? 4 第二節(jié) CO2 電弧焊接的優(yōu)點(diǎn)????????????????? 6 第三節(jié) CO2 焊接參數(shù)的選擇????????????????? 6 第四節(jié) CO2 焊接的起弧和收弧???????????????? 8 第三章 旋壓輪焊接機(jī)設(shè)計(jì) ??? ????????????????? 10 第一節(jié) 自動(dòng)焊機(jī)的主要組成部分??????????????? 10 第二節(jié) 控制對象 ?????????????????????? 10 第三節(jié) 電氣控制方式的要求????????????????? 11 第四節(jié) 自動(dòng)焊機(jī)的控制流程????????????????? 11 第四章 電氣系統(tǒng)硬 件設(shè)計(jì)???????????????????? 12 第一節(jié) 氣動(dòng)回路的設(shè)計(jì)??????????????????? 12 第二節(jié) 步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器?????????????????? 14 一、步進(jìn)電機(jī) ?????????????????????? 14 二、 驅(qū)動(dòng)器 ??????????????????????? 15 第三節(jié) 斷路器??????????????????????? 17 第四節(jié) 開關(guān)電源?????????????????????? 17 第五節(jié) 接近開關(guān)?????????????????????? 18 第六節(jié) 壓力開關(guān)?????????????????????? 18 第七節(jié) 熱繼電器???????????????????? ?? 19 第八節(jié) 電流傳感器????????????????????? 19 第五章 PLC控制設(shè)計(jì)??????????????????????? 19 第一節(jié) 選用可編程控制器的優(yōu)點(diǎn)??????????????? 20 2 第二節(jié) PLC的整體結(jié)構(gòu)和工作原理??????????????? 20 第三節(jié) 工作過程和控制原理???????????? ????? 21 第四節(jié) PLC的選型????????????????????? 23 第六章 PLC編程???????????????????????? 25 第一節(jié) 可編程控制器的編程語言?????????????? 25 一、梯形圖編程 ????????????????????? 25 二 、指令語句編程 ?????????????? ?????? 26 三 、三菱 FX1N 系列 PLC 的編程元件及編號 ?????????? 27 第二節(jié) 焊機(jī)軟件設(shè)計(jì)??????????????????? 28 一、關(guān)于編程計(jì)算 ???????????????????? 28 二、梯形圖 ??????????????????????? 29 第 七 章 結(jié)束語 ????????????????????????? 31 第 八 章 致敬 ?????????????????????????? 32 第九 章 參考文獻(xiàn) ???????????????????????? 33 3 第一章 緒論 第一節(jié) 本課題的研究目的及意義 在現(xiàn)代制造業(yè)中，焊接技術(shù)起著十分重要的作用，無論是在鋼鐵、車輛、航空航天、石化設(shè)備、機(jī)床、橋梁等行業(yè)，還是在電機(jī)電器、微電子產(chǎn)品、家用電器等行業(yè)，焊接技術(shù)都是一種基本的、甚至是關(guān)鍵性或主導(dǎo)性的生產(chǎn)技術(shù)。可以通過電氣控制，氣動(dòng)控制和液壓控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)、氣動(dòng)執(zhí)行元件、液壓執(zhí)行元件的旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工件焊縫與焊槍的相對運(yùn)動(dòng)，從而自動(dòng)完成焊接接頭的焊接工作。 由于現(xiàn)有某些零件加工企業(yè)中的自動(dòng)焊接專機(jī)存在質(zhì)量與效率問題，這些企業(yè)有改進(jìn)意愿又缺少相應(yīng)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)理論，所以對 其進(jìn)行研究改進(jìn)是非常有意義的。 CO2 電弧 焊原理如圖 21 所示，圖中給出了 CO2 焊 接所需要的焊接設(shè)備和焊接材料。同時(shí)，在電弧高溫下 CO2 氣體發(fā)生分解： CO2 =CO+221OQ 分解產(chǎn)物的體積比分解前增加了一半，這有利于增強(qiáng)保護(hù)效果：另一方面，分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，對電弧產(chǎn)生強(qiáng)烈的冷卻作用，引起弧柱收縮，使電弧熱量集中，焊絲的熔化率高，母材的熔透度大，焊接速度快，能夠顯著的提高焊接效率。 （ 2）中絲（焊絲直徑為 ） 大都采用較大電流和較高電壓進(jìn)行焊接，熔池過渡呈現(xiàn)細(xì)滴排斥過渡，甚至射滴過渡。 6 第二節(jié) CO2 電弧焊接的優(yōu)點(diǎn) 由于采用 CO2 作為焊接保護(hù)氣體，該方法有以下優(yōu)點(diǎn)： 1） 生產(chǎn)效率高和節(jié)省能量。由于 CO2 氣體和焊絲價(jià)格便宜，對于焊前的準(zhǔn)備要求不高，焊后清理和校正工時(shí)少：同時(shí)，避免了焊條電弧焊中頻繁更換焊條的缺點(diǎn)。特別是焊接薄板時(shí) , CO2 焊接變形比其他焊接 方法時(shí)的變形小。 7) 電弧可見性好有利于觀察，使焊絲對準(zhǔn)焊縫位置。在電弧焊接時(shí)，由于熔池表面沒有熔渣覆蓋， CO2 氣流又有較強(qiáng)的冷卻作用，因而熔池金屬凝固的較快，但其中氣體來不及逸出時(shí)，就容易在焊縫中產(chǎn)生氣孔。其特點(diǎn)是電壓低、電流小，適合于焊接薄板以及進(jìn)行全位置焊接。 CO2 焊接 薄板時(shí)，應(yīng)保證焊縫成形和不燒穿。為克服這一現(xiàn)象，常對電弧電壓降低。這就保證了薄板材料在燃弧電流時(shí)加熱熔化，而在短路時(shí)熔 池凝固，得到較小的熔深，有利于薄板焊接。當(dāng)焊接速度增加時(shí)，將焊縫熔寬，熔深和堆積高度都相應(yīng)降低。因此 焊接速度應(yīng)根據(jù)焊縫內(nèi)部與外觀的質(zhì)量選擇。合適的焊絲伸出長度應(yīng)為焊絲直徑的 1020 倍。同時(shí)，還妨礙觀察電弧，影響焊工操作。起弧時(shí)切忌在焊絲和工件接觸時(shí)按下焊槍按鈕。另外，由于焊接過程不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生缺陷。起動(dòng)后，焊絲送進(jìn)并逐漸接近母材，一旦與母材接觸，電源將提供較大的短路電源，利用在 A 點(diǎn)附近的焊絲爆斷，進(jìn)行引弧。則焊縫的幾何形狀不良和影響焊接強(qiáng)度外，還極易產(chǎn)生裂紋和氣孔等缺陷，所以必須填滿火口。為了防止焊絲與工件粘合，應(yīng)該先停絲，利用送絲機(jī)的慣性減速送進(jìn)，焊接電源延時(shí)大約 (這時(shí)電 源電壓可以稱為火口填充電壓，還可以進(jìn)一步降低，以便去掉焊絲端頭球滴） 查《焊接工藝手冊》確定引弧時(shí)控制開關(guān)接通 ,收弧時(shí)控制開關(guān)接通 。 4）工件旋轉(zhuǎn)與壓緊機(jī)構(gòu)： 夾緊工件時(shí)旋轉(zhuǎn)工件，圓周焊接。 第二節(jié) 控 制對象 主要的控制對象有：一臺步進(jìn)電機(jī)；四個(gè)電磁換向閥；外接一臺松絲焊接機(jī)器 。 2）無級調(diào)速 : 調(diào)節(jié)帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)速度，保證焊接工藝的要求。 在以下章節(jié)中將對各種要求的解決方案和主要元件以及軟件的設(shè)計(jì)做相應(yīng)的介紹。當(dāng) 接近 開關(guān)的指示燈都亮起時(shí)，發(fā)出信號，同時(shí) PLC