换热器专用焊接机器人控制系统设计开题报告
2021-08-08 14:24:41
1. 研究目的与意义
随着人们生活水平的提高大型空调系统的应用越来越普遍,而空调系统中的换热器长焊缝的焊接需要花费大量的人力,采用通用焊接工业机器人可明显节省劳动力的消耗。但目前市场上满足该行业的特殊需要的专用机器处于空白状态,而该方面的通用焊接工业机器人成本太高,对于中小企业无法承受。所以不能满足国内换热器生产企业 需要。为了适应时代发展需要,充分实现换热器长焊缝的自动焊接。开发出一套以单片机为控制内核,具有操作简便、性能可靠、成本低、适用各种长度焊缝的焊接机器人控制系统,具有较强的经济和现实意义。
2. 国内外研究现状分析
国外工业机器人技术的发展:工业机器人技术是当今世界最引人瞩目的高新产业之一,许多国家都把发展工业机器人作为高技术领域的战略目标列人国家发展计划,但各国的发展模式有所不同。 美国是最早出现工业机器人的国家,1954年美国的戴沃尔发表了"通用重复型机器人"的专利论文,第一次提出"工业机器人"和"示教再现"的概念.1959年美国公司推出第一台工业机器人.1967年日本从美国引进和等类型的工业机器人以后,结合国情,面向中小企业,采取一系列鼓励使用工业机器人的措施,率先在汽车制造业的喷涂,焊接,装配等重要工序中得到应用.形成了自己的机器人产业,成为世界上应用和生产机器人最多的国家,其工业机器人的安装数量约占全世界的60%.主要应用领域是焊接,尤其是在汽车生产国,焊接机器人已占总数的4%以上.
国内工业机器人技术的发展:我国开发工业机器人晚于美国和日本,但也已有20多年的发展历史,并在"七五"期间对工业机器人进行了攻关,由于部门分割等缘故工业机器人一直没有形成规模,很多停留在样机水平上,距产品还有相当的差距。 随着国家经济形势的发展,对高技术的要求也发生了变化,我国于1986年将发展机器人列入国家"863"高科技计划.在国家"863"计划实施五周年之际.邓小平同志提出了"发展高科技,实现产业化"的目标.以后又列入国家"八五"和"九五"中.在国家的组织和支持下,经过十几年的持续努力,在机器人的基础技术,控制技术,关键元器件等方面取得了重大进展,并形成了适合我国国情的工业机器人应用领域。
3. 研究的基本内容与计划
控制对象:调速电机(0.5kw三相电)、电磁阀(控制进入和退出焊接位置)、焊机开关(包括氩气)。
设定焊接程序:控制盘上有自动和手动转换开关,在手动状态下,有调速电机的向左和向右点动开关、控制进入和退出焊接位置的气缸的气动电磁阀开关起作用。主要目的是更换新工件后,需要确定起始和终了焊接位置,观察焊枪内的焊丝与工件焊缝的相对位置,先将拖板移动到在目标位置后,再按下有关的键(如气缸下降或气缸上升、开始焊接或焊接结束);返回路程中的焊接程序是重复以上设置步骤。前一行程的结束位置与后一行程的起始位置的差值为l1长度(l1为焊枪向左与向右移动时因倾斜角度不同而需要调整引起的位置差,机械方面将设置机构自动拨动焊枪到下一焊接行程之正确的倾斜角度,有2个弹珠定位凹坑),至此就可完成设定焊接程序的工作。
计划
4. 研究创新点
特色:
本系统由单片机控制,结构简单,价格低廉,可靠性高,适合中小企业使用使用方便,维护简单,市场前景广阔。
创新: