薄板激光焊机焊接核心工艺及控制的研究与优化

摘要

激光焊接作为一种高质量、高精度和高速度的先进焊接法,已引起了广泛关注，目前，国内薄板焊接基本都使用进口激光焊机，大大制约了国内激光焊接的发展，因此消化吸收激光焊机的核心工艺及其控制系统，对今后国内生产具有自主知识产权的激光焊机有着重要意义。本论文以德国克莱西姆LW21L型CO2连续型激光焊机为对象，对激光焊机焊接核心工艺及其控制进行了深入分析和研究，并提出了优化方案。
　　本文首先对激光焊机结构进行分析，进而研究焊接参数对激光焊机的影响，其中主要分析焦点位置，激光功率和激光速度等对焊接质量的影响，本论文实现了正确设定和控制这些参数，使其在高速连续的激光焊接过程中控制在合适的范围内，从而保证焊缝成形的可靠性和稳定性。
　　本文研究了激光焊机核心工艺，分析了焊接工艺流程，包括焊机工作循环，焊机初始化，焊机准备，带尾准备，带头准备及焊接等步骤，实现了对焊接流程工艺的每一步精准控制。
　　本文以薄板激光焊控制系统组成为基础，应用西门子S7-400PLC作为焊接控制器，分析焊机PLC控制器的功能结构，然后进一步研究PLC控制器及相关模块控制工艺流程的原理及方法，其中PLC对中控制系统，伺服控制系统的控制及焊机通讯控制系统为重点，运用PID控制原理及自寻优理论知识对激光焊控制系统进行优化设计，从焊机焊接工艺方面，采用机械剪的方法对薄板进行切割，这样提高了激光焊机的焊接效率,从而实现对激光焊的优化设计。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

§1-1 论文研究的背景

§1-2国内外研究现状及目的意义

§1-3 激光焊接技术简介

§1-4 本论文主要研究内容

第二章 焊机结构的研究及焊接参数的影响分析

§2-1 激光焊机的总体结构

§2-2焊接参数对焊接质量的影响

§2-3 多参数对焊接模式的综合影响

第三章 焊接核心工艺流程的分析及其控制

§3-1焊接核心工艺流程

§3-2 激光焊机控制系统的研究

§3-3 对中控制系统

§3-4 伺服控制系统

§3-5通信系统研究

§3-6 PLC控制系统软件设计

第四章 激光焊机焊接工艺及焊接参数的优化

§4-1焊接工艺的优化

§4-2 PID控制和自寻优控制原理

§4-3焊接参数闭环控制系统优化

§4-4 本章小结

第五章 总结

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果