多工位电子束焊接装置电气控制系统设计

摘要

真空电子束焊接的能量集中、焊缝质量好、强度高、热影响区小、变形少等一系列的优点。KS120-G300KM型真空电子束焊机在电子束焊接过程中一次只能装夹一个环形零件。对于加工数量大、尺寸小的环形零件，抽真空时间比实际加工时间还要长。为了提高了电子束焊机的工作效率，我们设计了多工位电子束焊接装置。本文讲述了多工位焊接装置的电气控制系统设计过程。
　　（1）采用PLC为核心的自动控制技术和伺服技术来满足电子束焊接工艺及多工位装置控制要求。
　　（2）硬件方面，采用伺服电机来驱动多工位转盘，使用位置控制方式，保证了多工位装置的准确控制；使用旋转编码器作为位置反馈传感器，定位精度高；使用触摸屏作为人机交互界面，适合操作。
　　（3）软件方面，通过PLC程序设计，实现了多工位装置的定位、格雷码与二进制码转换、任意工位选择。
　　（4）论文完成了多工位焊接装置设备控制系统安装、调试工作，并解决了调试过程中出现的问题。
　　多工位焊接装置的设计，可以缩短生产周期，提高作动筒电子束焊接的效率，大大减轻了现场操作者的劳动强度。

目录

1 绪论

1.1 课题的背景及意义

1.2 相关技术研究

1.3 课题研究内容

2 电子束焊多工位装置控制系统总体方案

2.1 电子束焊多工位装置结构概述

2.2 电气系统的硬件组成

2.3 控制系统软件组成

2.4 多工位装置伺服系统的误差分析

2.5 本章小结

3 多工位装置电气系统硬件的设计

3.1 主回路设计

3.2 PLC接口电路设计

3.3 触摸屏与PLC连接电路

3.4 控制柜外部接口电路

3.5 本章小结

4 多工位装置伺服控制系统设计

4.1 多工位装置PID控制系统设计

4.2 模糊PID控制

4.3 焊接转台PID控制和模糊PID控制仿真与分析

4.4 本章小结

5 多工位装置控制系统软件设计

5.1 模糊PID控制器设计

5.2 位置传感器信号采集

5.3 工位选择

5.4 人机交互功能的实现

5.5 本章小结

6 多工位装置控制系统安装调试

6.1 安装及调试前的准备工作

6.2 多工位装置电气系统调试

6.3 调试过程中出现的问题

6.4 控制系统维护

6.5 本章小结

结论

参考文献

致谢