单面焊双面成形自动焊接设备的研制

摘要

根据集装箱吊车箱形梁中厚薄板焊接的要求，设计与研制了一台专用自动焊接设备。箱形梁是集装箱吊具的重要受力部件，对焊接质量要求高。设备针对两种不同型号吊具箱形梁的上、下翼板和腹板的焊接要求，采用了单面焊双面成形焊接方法，设计了工件固定，焊枪移动的工作方案，首先对需要焊接多条焊缝的工件依次定位压紧，龙门架移动寻找焊缝依次焊接，全部焊接完成，卸除压紧机构更换新的工件进行下一次焊接准备。 为保证焊接质量、提高生产效率、方便和简化操作，设计了特殊的可双向定位的凸轮定位压紧机构，凸轮的一个方向旋转可实施对工件的有效压紧，反方向旋转可将压紧机构抬起并保持在高位，机构简单工作稳定可靠；采用一种新颖的焊枪对中焊缝设计，以确保焊枪在不同焊接位置快速对中焊缝；焊接小车采用直线导轨配步进电机齿轮传动的工作方式，焊接速度稳定，控制与调节精度高；所有焊接过程的程序控制、焊接工艺参数的调整设定等全部实现了数字化；针对自动焊接的规范参数多、优化调节难度大的特点，设计了特殊的焊接规范参数存储调用方式；控制系统采用了端口较多的ATmega16作为主控芯片的单片机系统，满足了较多被控元器件控制要求；在程序设计上主要采用了条件控制和中断的形式，以保证多个元器件的动作关系。 整台设备制造安装完成后，经调试运行和试样焊接，确定了焊接规范，设备运行良好，达到设计要求，已在企业生产中应用。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1集装箱吊车生产简介

1.2吊具箱形梁厚薄板焊接

1.3本文的任务与目标

第二章总体方案设计

2.1设计技术要求

2.2关键技术及其解决方法

2.2.1混和气体保护焊单面焊双面成形技术

2.2.2定位压紧方案分析

2.2.3参数的设定、存储与修改

2.3设备总体方案

2.3.1设计要点分析

2.3.2操作流程

第三章机械机构设计

3.1底座的设计

3.1.1底座钢结构设计

3.1.2铜垫板的设计

3.1.3轨道的设计

3.1.4滚筒的设计

3.2定位压紧小车的设计

3.2.1总体设计

3.2.2压紧装置

3.2.3对中装置

3.2.4定位与干涉分析

3.3龙门架行走机构的设计

3.3.1龙门架传动轴的校核

3.3.2行走导向装置

3.3.3抱轨装置的设计

3.4焊接小车的设计

3.5火焰预热装置的设计

3.6其他部件的设计、选用与安装

3.7小结

第四章驱动系统设计

4.1龙门架行走机构

4.1.1驱动方式

4.1.2传动方案

4.1.3传动元器件选择

4.1.4龙门架位置控制系统

4.2焊接小车行走机构

4.2.1驱动方式

4.2.2传动方案

4.2.3元器件选择

4.2.4焊接小车位置控制系统

4.3应用情况

第五章单片机控制系统的设计

5.1硬件系统的设计

5.1.1整体设计

5.1.2单片机控制系统的设计

5.1.3参数设定与显示电路设计

5.1.4抗干扰措施

5.2软件系统的设计

5.2.1主程序

5.2.2条件分析控制

5.2.3中断服务子程序

5.2.4参数换算

5.2.5参数修改、存储、显示方法

5.2.6按键去抖动

5.3试验与调试

第六章应用结果及工艺性能试验

6.1材料焊接性分析

6.2工艺性能试验

6.3小结

结论

致 谢

参考文献