【正文】 在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活中，給我的幫助和指導(dǎo)表示由衷的謝意。 在此，再次感謝我的指導(dǎo)老師陳老師，以及陪伴我一起分享畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中的酸甜苦辣的同學(xué)們，因?yàn)橛辛舜蠹业膸椭c鼓勵(lì) ，我的設(shè)計(jì)激情異常的高漲，設(shè)計(jì)更順利。 所需脈沖的個(gè)數(shù) N=w/w1 =47150 焊接時(shí)間 t=L1/V=,為便于計(jì)算取 N=47000，因?yàn)楫?dāng)發(fā)射 150 個(gè)脈沖時(shí)，工件旋轉(zhuǎn) 度，對(duì)焊接的影響非常小，可以忽略不計(jì)。 1） M8029 雖是指令執(zhí)行完成標(biāo)志，但不是所有的指令執(zhí)行完都會(huì)輸出這個(gè)標(biāo)志，是部分指令，如手冊(cè)中提到的 DSW（數(shù)值開關(guān)） RAMP（斜坡信號(hào)），以及在控制伺服、步進(jìn)電機(jī)時(shí)用到的定位指令或是脈沖指令。 PLC全部編程指令的集合稱為指令系統(tǒng)。不同機(jī)型的 PLC，其編號(hào)方法不一。 根據(jù)實(shí)際需要確定輸入 /輸 出功能和點(diǎn)數(shù)，其匯總表如表 51 表 51 輸入 /輸出匯總表 輸 入 端子 輸出端子 名稱 代號(hào) 端子編號(hào) 名稱 端子編號(hào) 復(fù)位開關(guān) SB5 XO0 繼電器 KA1 YO9 啟動(dòng)按鈕 SB6 X01 繼電器 KA2 Y08 啟動(dòng)按鈕 SB7 X02 行程開關(guān) SQ1 X06 繼電器 KA3 Y07 壓力開關(guān) SQ4 X09 繼電器 KA4 Y06 行程開關(guān) SQ2 X07 繼電器 KA5 Y05 行程開關(guān) SQ3 X08 電機(jī)正轉(zhuǎn)按鈕 SB8 X03 驅(qū)動(dòng)器 CW Y04 電機(jī)反轉(zhuǎn) 按鈕 SB9 X04 驅(qū)動(dòng)器 CCW Y03 電機(jī)脫機(jī)按鈕 SB10 X05 驅(qū)動(dòng)器 EN Y00 驅(qū)動(dòng)器 DIR Y02 驅(qū)動(dòng)器 CP Y01 在焊接過程中，要時(shí)刻檢測(cè)焊絲的傳遞速度和電流，保證焊接持續(xù)可靠性，要用到速度傳感器和電流變送器，然而傳感器輸出的是電流和電壓信號(hào)非數(shù)字信號(hào)，PLC 無法識(shí)別，就要用到 PLC的特殊功能模塊，模擬量 I/O口模塊將來自各種傳感器外部設(shè)備的模擬值轉(zhuǎn)化為數(shù)值并輸入，或者將數(shù)值轉(zhuǎn)化為模擬量并輸出。 根據(jù)企業(yè)要求，要用 PLC 控制步進(jìn)電機(jī)，要用 PLC 發(fā)送連續(xù)的脈沖信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，不可用輸出繼電器產(chǎn)生連續(xù)的脈沖信號(hào)，因?yàn)槿绻敵鰹槔^電器輸出型，硬件繼電器的觸點(diǎn)在高頻率的接通斷開運(yùn)行中，短時(shí)間內(nèi)就將損壞。 PLC 的邏輯部分由大規(guī)模集成電路構(gòu)成的微處理器和存儲(chǔ)器組成，對(duì)微處理器進(jìn)行軟、硬件的開發(fā)，提供了許多適用于電氣控制的邏輯部件。 圖 52 PLC 控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框圖 某些輸入量是連續(xù)變化的模擬量，如壓力、流量、溫度、速度等，而某些執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求 PLC 輸出模擬信號(hào)，如伺服電動(dòng)機(jī)、調(diào)節(jié)閥、記錄儀等， PLC 的 CPU 只能處理數(shù)字量，這就產(chǎn)生了將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)及數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)的按鈕 開關(guān) 等 輸入 變換 器 微處理器 （含存儲(chǔ)器） 輸出 變換器 控制對(duì)象 （電磁閥、燈、電機(jī)） 22 模擬量 I/O 口模塊。每一次掃描所用的時(shí)間稱為掃描周期。可編程控制器體積小、抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行可靠，可以直接裝入強(qiáng)電動(dòng)力箱內(nèi)使用，并且功能齊全，運(yùn)算能力強(qiáng)，編程簡(jiǎn)單直觀，目前在工業(yè)控制過程中正逐步取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)、模擬控 制系統(tǒng)以及用小型機(jī)實(shí)現(xiàn)的直接數(shù)字控制系統(tǒng)。 ?耐熱，焊接屏蔽，耐腐蝕 。 外部壓力降低到極限。 參照其他專用機(jī)器的傳動(dòng) 選用三相混合式 FHB31115 型步進(jìn)電機(jī)比較合適具體參數(shù)如下圖 42，采用三相 三 拍的工作方式： 。 15 步進(jìn)電機(jī)是一種感應(yīng)電機(jī)，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制電流，用這種電流為步進(jìn)電機(jī)供電，步進(jìn)電機(jī)才能正常工作 ，驅(qū)動(dòng)器就是為步進(jìn)電機(jī)分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制器 雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)電機(jī)并不能像普通的直流電機(jī)，交流電機(jī)在常規(guī)下使用。同時(shí)維護(hù)簡(jiǎn)單，使用安全； 4） 傳動(dòng)與控制響應(yīng)快； 5） 適應(yīng)工作環(huán)境能力強(qiáng)。 PLC定時(shí)器 T201 計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)到 時(shí) ,KM3 斷電，流過焊絲的電流轉(zhuǎn)化為正常的焊接電流 ， PLC 內(nèi) 特殊功能繼電器 M8029 在脈沖發(fā)送結(jié)束后 ， KM3 通電，焊槍收弧，同時(shí)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，時(shí)間設(shè)定為 ，時(shí)間到， KM3 斷電，停止焊接，等待 15S 后， YA YA4失電，定位缸復(fù)位，焊槍伸出缸復(fù)位。 3） 自動(dòng)焊接工作方 式： 自動(dòng)焊接時(shí)，工作流程如圖紙所示。 5）電氣控制柜： 對(duì)設(shè)備狀態(tài)操作和監(jiān)控。另外，還要避免焊絲與工件粘合或者焊絲與導(dǎo)電嘴粘合等。為防止這種缺陷的影響，要求在工件旋轉(zhuǎn) 180 度后，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一定角度，多焊接 25mm。當(dāng)伸出長(zhǎng)度過小時(shí)，容易使導(dǎo)電管過熱而夾住焊絲，甚至燒毀導(dǎo)電嘴，使焊接過程不能正常進(jìn)行。 氣體流量大小取決于接頭型式板厚、焊接規(guī)范及作業(yè)條件等因素。表 21 是 3 種不同直徑焊絲的短路過度焊接參數(shù)，此時(shí)的飛濺最小，焊接過程穩(wěn)定。顯然應(yīng)減少焊接電流。 可能產(chǎn)生的氣孔主要有 3 種：一氧化碳?xì)饪?、氫氣孔、氮?dú)饪住? 4） 對(duì)油和銹的敏感性很低。由于該焊接電流密度較大，通常為 100300A/mm2 ,因此，電弧能量集中，焊絲的熔化效率高，母材的熔透深度大，焊接速度快，電弧能量集中，焊絲的熔化效率較高，母材的熔透深度大，焊接速度快，同時(shí)，焊接后不需要清渣，是一種高效節(jié)能的焊接方法。 CO2 保護(hù)電弧時(shí)，根 據(jù)焊絲直徑和焊接參數(shù)的不同，溶滴過渡形式也不同?，F(xiàn)有的部分自動(dòng)焊接專業(yè)采用的電氣控制方式與機(jī)械結(jié)構(gòu)還有很大的改進(jìn)空間，例如采用 PLC（可編程控制器）等更加高級(jí)的電氣控制方式，采用步進(jìn)電機(jī)、脈沖編碼器等能實(shí)現(xiàn)高精度控制的部件應(yīng)該能大大提高焊接的質(zhì)量與效率。 近二十年來，隨著數(shù)字化、自動(dòng)化、計(jì)數(shù)機(jī)技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，以及人們對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求的提高，焊接質(zhì)量、美觀度等得到了更大的重視?？偹苤附庸しN是有害工種，長(zhǎng)期從事焊接工作對(duì)工人健康不利，而使用自動(dòng)焊接專機(jī)能大大降低焊接工作對(duì)工人的影響，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。焊接材料主要由焊絲和 CO2 氣體組成。 （ 3）粗絲（焊絲直徑為 ） 常采用大電流和較低電壓進(jìn)行焊接。 3） 焊接變形小。 8) 操作簡(jiǎn)單，容易掌握。而且操作上容易掌握，對(duì)焊工技術(shù)水平要求不高。短路 —— 燃弧過程交替變換，燃弧階段電弧熱直接加熱焊絲與母材，而短路階段只在焊絲伸出部分因?qū)щ姸a(chǎn)生電阻熱。同時(shí)焊縫的冷卻速度也會(huì)相應(yīng)提高，因而降低了焊縫金屬的塑性的韌性，并會(huì)使焊縫中間出現(xiàn)一條棱，造成成形不良。同時(shí)，焊絲伸出長(zhǎng)度較大時(shí)，噴嘴母材之間的距離較大，因此氣體保護(hù)效果差，甚至可能產(chǎn)生氣孔。起弧之前應(yīng)該在焊絲端頭與工件表面之間保持一定距離的情況小按焊槍按鈕。所以在 A 點(diǎn)爆斷是引弧成功的必要條件。 2）氣源裝置： 為入槍氣缸和壓緊氣缸提供氣源。 2） 通過行程開關(guān)和 PLC控制步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器及焊槍，實(shí)現(xiàn)工件的焊接過程。按下按鈕 SB5，單控二位三通電磁換向閥 YA1 得電，氣動(dòng)回路主閥開關(guān)接通，氣動(dòng)回路通氣，等待各氣缸復(fù)位（復(fù)位沒有嚴(yán) 格要求，只要便于安裝工件即可）放好工件。這里采用氣壓傳動(dòng)，而不采用液壓傳動(dòng)，因?yàn)楹鸵簤簜鲃?dòng)相比氣壓傳動(dòng)有以下優(yōu)點(diǎn)： 1） 氣壓傳動(dòng)的工作介子為空氣，空氣可以從大氣中取之不盡，將用過后的氣體排入大氣，排氣方便，不會(huì)污染空氣； 2） 宜于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)和控制。下圖 41所示的氣動(dòng)原理圖就可以實(shí)現(xiàn)該功能。 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。本產(chǎn)品適用于工業(yè)、商業(yè)、高層建筑和民用 住宅等各種場(chǎng)所，產(chǎn)品符合 GB68299 IEC8989 IEC755 標(biāo)準(zhǔn)。所以此類型的接近開關(guān)是 最佳選擇。工業(yè) PC控制機(jī)成本較高，適用于需進(jìn)行大量數(shù)據(jù)處理、可靠性 要求高的工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)。 PLC 內(nèi)部可以看成是由許多輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等組成。 由于輸入信號(hào)一般為開關(guān)信號(hào)或電壓、電流形成的信號(hào)源，它們必須轉(zhuǎn)化成微處理器的電平信號(hào)，所以必須加入變換器。 模擬量首先被傳感器和變送器轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的電壓或電壓，通過 A/D 轉(zhuǎn)化器將模擬量變成數(shù)字量送入 PLC， PLC 根據(jù)數(shù)字量的大小便能判斷模擬量的大小。當(dāng)軟要兼顧 維修、備件的通用性。例如 FX2 24 系列 PLC 主機(jī)為 1 2 3 6 80、 128點(diǎn)六檔，還有多種擴(kuò)展和單元。 此 PLC 有基本單元和特殊功能模塊組成（模擬輸入輸出模塊），可采用 DC24V供電，也可適用交流 18V供電。每條語(yǔ)句表示給 CPU一條指令，規(guī)定 CPU 如何操作。因?yàn)?M8029 是指令執(zhí)行完成標(biāo)志，那在編程時(shí)就可以用這個(gè)標(biāo)志做以下一些工作。 工作臺(tái)的步距角： 1 ?? rww 焊接速度： V=20~30m/h=~ 29 單槍焊接焊縫長(zhǎng)度 L： 在實(shí)際焊接過程中由于起弧和斷弧的焊接缺陷，需要在工件旋轉(zhuǎn) 180 度后，繼續(xù)焊接，焊接長(zhǎng)度為 3~5mm。 都說有求必有應(yīng)，機(jī)器的設(shè)計(jì)也是這樣，你要實(shí)現(xiàn)什么樣的功能，具體要做些什么， 只有知道了這一點(diǎn)，我們才能明確設(shè)計(jì)的方向。在此向指導(dǎo)老師致以深深的 謝意。感謝所有給我?guī)椭钠渌蠋熀屯瑢W(xué)們。從論文的選題、開展、定稿到最后的結(jié)果，指導(dǎo)老師都付出了相當(dāng)?shù)木托难?，并給予了很大的支持和幫助。 我所選做的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是旋壓輪焊接專機(jī)（電氣控制設(shè)計(jì)）， 在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，雖然很苦很累，但也很塌實(shí)。這樣如果是監(jiān)控程序時(shí)肉眼去觀察這個(gè)信號(hào)有沒有接通是很難看到的，如果是編程時(shí)需要瞬時(shí)信號(hào)，那就可以直接用 M8029 信號(hào)，如果需要連續(xù)的信號(hào)，那可以用 M8029 置位一個(gè)信號(hào)。將一個(gè)邏輯運(yùn)算的結(jié)果取反， 輸出到一個(gè)指定的繼電器 指令 兩個(gè)觸點(diǎn)組串聯(lián)連接指令 指令 兩個(gè)觸點(diǎn)組并聯(lián)連接指令 T指令 接通延時(shí)（定時(shí)）指令 上升沿脈沖 上升沿檢出指令 指令 線圈接通保持指令 27 （二）應(yīng)用指