约翰逊网数控焊接机的设计及研究

摘要

约翰逊网的应用非常广泛,一直是石化行业中研究的重要环节。因为市面上主要的约翰逊网都是采用进口产品,或者是由进口约翰逊网焊接机生产的产品,因此成本都非常高。随着经济的发展,对约翰逊网的需求越来越大,因此迫切需要将其生产国产化,而目前国产化的约翰逊网焊接机产品质量不高,精度有限,不能很好的满足使用要求。故本文着力于研制一套焊接精度能符合使用要求的约翰逊网焊接机。
　　本文中,详细介绍了一种基于车床加工原理,以PLC控制、采用电阻焊焊接的自动化约翰逊网数控焊接机的设计和研究。
　　首先,本文对约翰逊网的结构作了详细的分析,发现其构成特点为螺旋线焊接而成。针对其工艺特点,对比车床的加工原理,提出了本次论文研究的初步设计方案,采用螺旋绕焊的方式将筋条和焊丝通过电阻焊焊接成形。
　　其次,对该焊接设备的功能进行划分,大致分为三个部分,即头架、尾架、焊接头部分。按照各部分的功能特点,提出了设计方案,并作了主要参数的校核计算以及伺服单元等的选型。
　　最后,本文给出了主要部件机械结构设计和控制系统设计,实现了自动化约翰逊网焊接机的研制。经过实际焊接检验,焊接质量基本达到设计要求,缝隙误差控制在0.05mm以内。对后绪工作的研究,本文也给出了展望方向。

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1 绪论

1.1概述

1.2课题来源、目的及意义

1.3约翰逊网焊接机国内外发展现状

1.4本文研究的主要内容

1.5本章小结

2.约翰逊网数控焊接机总体方案研究

2.1约翰逊网数控焊接机系统简介

2.2设备的总体设计方案

2.3 设计方案小结

3.主要结构的选型及参数设计计算

3.1头架主轴伺服电机的选型计算

3.2尾架轴向运动伺服电机的选型计算

3.3导轨的选型计算

3.4电阻焊机的选型

3.5本章小结

4.主要部件的机械结构设计

4.1头架的结构设计

4.2尾架的结构设计

4.3焊接头的结构设计

4.4本章小结

5.控制系统设计

5.1控制系统硬件设计

5.2主要控制程序设计

5.3焊接质量控制分析

5.4本章小结

6.总结与展望

6.1全文总结

6.2工作展望

致谢

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录