畢業(yè)設(shè)計(jì)--棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)數(shù)控卡控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　（</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)是針對(duì)送變電、風(fēng)力機(jī)、大型戶外廣告牌塔筒的棱管與法蘭焊接工藝應(yīng)用而生，主要是將棱管與法蘭焊接在一起，并且達(dá)到所需要求。在一般的工業(yè)生產(chǎn)中，被焊接管道一般為圓筒狀，這樣的焊件較容易與法蘭焊接到一起的。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容是要將棱管與

2、法蘭進(jìn)行焊接，并且達(dá)到一定的焊接要求和焊接工藝，其主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、組對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)采用數(shù)控卡控制系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)我主要是完成棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)數(shù)控卡控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在綜合設(shè)計(jì)的各種要求和使用要求的基礎(chǔ)上，選擇以GALIL運(yùn)動(dòng)器為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)的思路基于一些基本要求：</p><p>　　全面而準(zhǔn)確地滿足整臺(tái)機(jī)器的工藝和技術(shù)要求。

3、</p><p>　　要求設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠、維護(hù)方便。</p><p>　　傳動(dòng)平穩(wěn)，符合國(guó)家噪聲標(biāo)準(zhǔn)要求。</p><p>　　無(wú)泄露，無(wú)污染，高效節(jié)能。</p><p>　　所有元件和零、部件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度高。</p><p>　　自動(dòng)化程度高、造價(jià)與整機(jī)相適應(yīng)。</p><

4、;p>　　本次設(shè)計(jì)需要確定機(jī)器人的控制方案，通過(guò)選擇的電氣、液壓等控制元件以及各種檢測(cè)裝置檢測(cè)到的信息自動(dòng)編寫控制程序，所設(shè)計(jì)的棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)需要具有一定的柔性，滿足不同的焊件的焊接過(guò)程。</p><p>　　關(guān)鍵詞:棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)數(shù)控卡控制系統(tǒng)、GALIL運(yùn)動(dòng)控制器、機(jī)械手、主軸系統(tǒng)、組對(duì)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)原理圖</p><p><b>　　Abstract</b&

5、gt;</p><p>　　Automation welding of edges pipe flange for Transmission and Distribution , wind , outdoor billboards edge of the tower tube , born and flange welding process application is the edge tube with a

6、 flange welded together , and to achieve the required requirements . In the general industrial production , the welded pipe is generally cylindrical welding easier with a flange welded together . The design you want edge

7、 tube and flange welding , and welding requirements and welding , the main design elem</p><p>　　Comprehensive and accurate to meet the process and technical requirements </p><p>　　of the whole m

8、achine .</p><p>　　The structure of the design is simple , the use of reliable , easy to maintain .</p><p>　　The transmission is stable , in line with national noise standards .</p><p&

9、gt;　　No disclosure , non-polluting , energy-efficient .</p><p>　　All components and parts and components of a high degree of standardization , serialization , universal .</p><p>　　Th

10、e high degree of automation , cost , and machine compatible .</p><p>　　The design needs to determine the robot’s control program , to write the control program through selected electrical , hydraulically and

11、 control as well as avariety of detection device detected automatically , the edge design of the pipe flanges with automation welding machine needs to have a certain degree of flexibility , to meet different welding of t

12、he welding process .</p><p>　　Keywords : pipe flange edge automation welding CNC card control system , the GALIL motion controller , manipulator , spindle system , control system principle diagram</p>

13、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　引 言1</b></p><p><b>　　第一章 緒論2</b></p><p>　　1.1 環(huán)縫自動(dòng)焊機(jī)定義及類型2</p><p>　　1.2 我國(guó)自動(dòng)焊機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r4</p

14、><p>　　1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀4</p><p>　　1.4 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展預(yù)測(cè)5</p><p>　　1.5 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)樣機(jī)5</p><p>　　第二章 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)相關(guān)參數(shù)6</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)技術(shù)條件、計(jì)算參數(shù)6</p><p>　　2

15、.2 混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及配套驅(qū)動(dòng)器的選擇型號(hào)6</p><p>　　2.2.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)參數(shù)6</p><p>　　2.2.2 驅(qū)動(dòng)器的選擇參數(shù)6</p><p>　　2.3 伺服電動(dòng)機(jī)及配套驅(qū)動(dòng)器的選擇型號(hào)7</p><p>　　2.3.1 伺服電動(dòng)機(jī)參數(shù)7</p><p>　　2.3.2 驅(qū)動(dòng)器參數(shù)的選

16、擇參數(shù)7</p><p>　　2.4 滾珠絲桿的型號(hào)及參數(shù) 單位（mm）8</p><p>　　2.5 系統(tǒng)相關(guān)電機(jī)選型9</p><p>　　2.5.1 主軸系統(tǒng)異步電機(jī)參數(shù)和選型9</p><p>　　2.5.2 機(jī)械手系統(tǒng)電機(jī)參數(shù)和選型9</p><p>　　2.5.3 組對(duì)系統(tǒng)電機(jī)參數(shù)和選型9<

17、;/p><p>　　第三章 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)系統(tǒng)概述及設(shè)計(jì)要求10</p><p>　　3.1 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)主軸系統(tǒng)概述10</p><p>　　3.2 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)主軸系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求10</p><p>　　3.3 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)組對(duì)系統(tǒng)概述10</p><p>　　3.4 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)組對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

18、要求10</p><p>　　3.5 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)機(jī)械手概述11</p><p>　　3.6 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)機(jī)械手設(shè)計(jì)要求11</p><p>　　第四章 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)12</p><p>　　4.1 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)概述12</p><p>　　4.2 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)設(shè)

19、計(jì)部件選擇12</p><p>　　4.3 DMC2183功能組件13</p><p>　　4.3.1 微處理器13</p><p>　　4.3.2 電機(jī)接口13</p><p>　　4.3.3 通訊13</p><p>　　4.3.4 看門狗定時(shí)器14</p><p>　　4.4

20、系統(tǒng)組件14</p><p>　　4.4.1 電機(jī)14</p><p>　　4.4.2 放大器（驅(qū)動(dòng)器）15</p><p>　　4.4.3 編碼器15</p><p>　　第五章 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)控制系統(tǒng)程序編制16</p><p>　　5.1 程序流程圖16</p><p>　

21、　5.2 程序清單17</p><p>　　第六章 組態(tài)軟件24</p><p>　　6.1 組態(tài)軟件簡(jiǎn)介24</p><p>　　6.2 組態(tài)軟件特點(diǎn)24</p><p>　　6.3 組態(tài)軟件設(shè)計(jì)25</p><p><b>　　結(jié) 論26</b></p><

22、p><b>　　參考文獻(xiàn)27</b></p><p><b>　　致 謝28</b></p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　自動(dòng)焊機(jī)（Automatic welding machine）主要由工件自動(dòng)上料、下料機(jī)構(gòu)，工件工位自動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，工件自動(dòng)裝夾機(jī)構(gòu)，以及工

23、件焊接過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)，系統(tǒng)集成控制等組成。棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)設(shè)計(jì)來(lái)源于企業(yè)，在自動(dòng)焊接設(shè)備的設(shè)計(jì)過(guò)程中引入焊接機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和控制方法，使得該設(shè)備兼有焊接機(jī)器人的特點(diǎn)，通用性和智能型與焊接專機(jī)相比顯著增強(qiáng)，但成本卻比焊接機(jī)器人低。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以得到一次液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)的綜合訓(xùn)練。</p><p>　　棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)相比于普通焊機(jī)主要是針對(duì)棱管類焊件而研制的，棱管類焊件在焊接過(guò)程中與圓筒狀焊件不同，主要

24、原因是焊件非圓有棱，這就導(dǎo)致在焊接的過(guò)程中需要對(duì)焊槍頭進(jìn)行不斷地調(diào)節(jié)以達(dá)到最佳焊縫的要求。在此，對(duì)主軸系統(tǒng)、組對(duì)系統(tǒng)、機(jī)械手控制系統(tǒng)，均采用基于GALIL運(yùn)動(dòng)控制器的控制方案。</p><p>　　Galil Motion Control 于1983 年創(chuàng)立于美國(guó)硅谷，推出世界第一套基于micro processor 的運(yùn)動(dòng)控制器，迄今已有30 萬(wàn)套安裝于世界各個(gè)角落，為各種精密機(jī)械及儀器，提供高精度的電機(jī)控制與

25、完美的運(yùn)動(dòng)模式。Galil Motion Control 是世界公認(rèn)的運(yùn)動(dòng)控制先驅(qū)與領(lǐng)航者，永不止息的從事創(chuàng)新，以先進(jìn)而穩(wěn)定的精密控制，簡(jiǎn)便的使用方式，堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持與最佳的成本效益等四大特色，穩(wěn)居運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的翹楚地位。鑒于GALIL運(yùn)動(dòng)控制器的諸多優(yōu)點(diǎn)，選擇該控制器為此次設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)主要控制元件。</p><p>　　此次設(shè)計(jì)主要是用GALIL運(yùn)動(dòng)控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)部分的有條不紊的運(yùn)行，設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要涉及以下內(nèi)

26、容：</p><p>　　確定機(jī)器人的控制方案。</p><p>　　控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　選擇電氣、液壓控制元件，編寫控制元件清單。</p><p>　　繪制機(jī)床控制系統(tǒng)原理圖。</p><p><b>　　編制控制程序。</b></p><p>&l

27、t;b>　　編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 環(huán)縫自動(dòng)焊機(jī)定義及類型</p><p>　　環(huán)縫自動(dòng)焊機(jī)是一種能完成各種圓形、環(huán)形焊縫焊接的通用自動(dòng)焊接設(shè)備?？捎糜谔间?、低合金鋼、不銹鋼、鋁及其合金等材料的優(yōu)質(zhì)焊接，并可選擇氬弧焊（填絲或不填絲）、熔化極氣體

28、保護(hù)焊，等離子焊等焊接電源組成一套環(huán)縫自動(dòng)焊接系統(tǒng)。可廣泛地應(yīng)用于液壓油缸、汽車方向架、傳動(dòng)軸、貯氣筒、化工及醫(yī)療容器、液化氣罐、消防器材、礦山及生產(chǎn)線用滾筒及儲(chǔ)液筒等產(chǎn)品的焊接。</p><p>　　根據(jù)工件形狀大小不同，可將環(huán)縫自動(dòng)焊機(jī)分為以下幾種：1.立式環(huán)縫自動(dòng)焊機(jī)和臥式環(huán)縫自動(dòng)焊機(jī) 2.焊接變位機(jī) 3.焊接操作機(jī)（又名焊接中心） 4.仿形環(huán)縫自動(dòng)焊機(jī)。簡(jiǎn)述于下：</p><p>

29、　　立式環(huán)縫自動(dòng)焊機(jī)：一種小巧、價(jià)廉物美、操作簡(jiǎn)單方便，能完成各種小型的圓形、環(huán)形焊縫焊接的通用自動(dòng)焊接設(shè)備。其最大特點(diǎn)就是適用于一些小型工件的環(huán)縫焊接，而且工件不宜過(guò)，長(zhǎng)如手指長(zhǎng)短的工件較適合焊接。主控制器采用PLC可編程控制器為核心控制單元，根據(jù)用戶要求，可通過(guò)修改控制軟件的程序及參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備的功能，實(shí)現(xiàn)圓形、半圓形、分段多段圓弧、環(huán)形焊縫的焊接，使整個(gè)設(shè)備具有很強(qiáng)的智能性和柔性，是一個(gè)具有較高檔次，較高性價(jià)比和可靠性的控制器。該

30、控制器具有手動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)焊接控制功能；回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)焊接速度，焊接速度由控制面板上的數(shù)顯顯示；采用獨(dú)立的調(diào)速電路，焊縫的搭接量可預(yù)先數(shù)碼設(shè)定，焊后焊槍高速?gòu)?fù)位；該控制器可根據(jù)焊接工藝要求采用多種控制輸出信號(hào)選擇和輸出接口，具有抗干擾強(qiáng)、可靠性高、調(diào)速穩(wěn)定、操作方便、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，可廣泛地應(yīng)用環(huán)形焊縫工件的焊接控制。</p><p>　　臥式環(huán)縫自動(dòng)焊機(jī)：與立式環(huán)縫自動(dòng)焊機(jī)相比，其對(duì)焊件

31、的長(zhǎng)度沒(méi)有過(guò)多的限制，三、四米的長(zhǎng)管都可輕松焊接。該設(shè)備可廣泛地應(yīng)用于液壓油缸、汽車方向架、傳動(dòng)軸、貯氣筒、化工及醫(yī)療容器、液化氣罐、消防器材、礦山及生產(chǎn)線用滾筒及儲(chǔ)液筒等產(chǎn)品的焊接。床身采用臥式結(jié)構(gòu)，由焊接結(jié)構(gòu)件經(jīng)退火后精加工而成，保證床身導(dǎo)軌不變形；回轉(zhuǎn)機(jī)頭采用直流電機(jī)或交流變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，速度穩(wěn)定可靠；主軸端部安裝有焊接夾具或三爪卡盤，用于裝夾定位工件；尾座可采用氣動(dòng)或手動(dòng)頂緊方式，端部可根據(jù)工件形式的不同選用不同的焊裝夾具或活動(dòng)頂

32、尖，尾座可在床身導(dǎo)軌上滑動(dòng)，可調(diào)整機(jī)頭尾座的距離以適應(yīng)不同長(zhǎng)度的工件；焊槍機(jī)構(gòu)可根據(jù)工件焊接位置的不同，沿導(dǎo)軌方向移動(dòng)到相應(yīng)位置。</p><p>　　焊接變位機(jī)：HB系列焊接變位機(jī)是通過(guò)傾斜和回轉(zhuǎn)動(dòng)作將工件置于便于焊接位置的工藝設(shè)備，主要用于復(fù)雜工件（如機(jī)架、機(jī)座、 法蘭、球形容器、封頭、三通和頂蓋等部件）的TIG、MIG/MAG或PLASMA自動(dòng)焊接，也可用于PLASMA切割，主要由工作轉(zhuǎn)盤、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、減速箱

33、、機(jī)架等構(gòu)成。可根據(jù)焊接速度需要設(shè)定不同的轉(zhuǎn)速進(jìn)行焊接，對(duì)于橢圓形工件可通過(guò)分區(qū)間進(jìn)行焊接編程，滿足各區(qū)段的焊接要求。設(shè)計(jì)精巧，轉(zhuǎn)動(dòng)精度高、慣性小，制動(dòng)性和平穩(wěn)性好，對(duì)中精度高。</p><p>　　焊接操作機(jī)：一般由立柱、橫梁、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、臺(tái)車等部件組成，各部件為積木式結(jié)構(gòu)，一般立柱、橫梁為其基本部件，其余部件可據(jù)用戶使用要求選配。一般適用于壓力容器中鍋爐汽包，石化容器等圓筒形工件的內(nèi)外縫的縱縫焊和環(huán)縫焊焊接。獨(dú)

34、特的橫梁和立柱截面設(shè)計(jì)，導(dǎo)軌為45號(hào)鋼，焊后去應(yīng)力處理，經(jīng)刨、磨成型。重量輕、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好。橫梁內(nèi)伸縮臂的設(shè)計(jì)，可有效增加橫梁的水平伸縮距離，橫梁升降采用交流電機(jī)恒速方式，升降平穩(wěn)、均勻，安全系數(shù)高，帶安全防墜裝置。橫梁伸縮、立柱電動(dòng)回轉(zhuǎn)、電動(dòng)臺(tái)車均采用交流電機(jī)變頻無(wú)級(jí)調(diào)速，恒轉(zhuǎn)矩輸出，速度平穩(wěn)（特別是低速下），啟動(dòng)或停止迅捷，速度數(shù)字顯示并可預(yù)置。立柱回轉(zhuǎn)分為手動(dòng)、電動(dòng)兩種，回轉(zhuǎn)支承采用國(guó)內(nèi)名牌廠家的產(chǎn)品，自帶高精度齒輪，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活

35、，并可氣動(dòng)鎖緊，安全可靠。臺(tái)車采用標(biāo)準(zhǔn)鐵路路軌為行走軌道，分為手動(dòng)及電動(dòng)兩種。手動(dòng)適用于輕型及移動(dòng)范圍較小的操作機(jī)，電動(dòng)則適用于重型或移動(dòng)范圍較大的操作機(jī)。載人型操作機(jī)設(shè)有載人操作平臺(tái)，隨橫臂一起移動(dòng)。采用手控盒、機(jī)頭控制箱（焊接控制箱）構(gòu)成近控與遠(yuǎn)控方式，操作靈活方便，并在電氣箱預(yù)留聯(lián)動(dòng)接口，可與本公司或國(guó)內(nèi)外其它廠家制造的焊接機(jī)、滾輪架、</p><p>　　仿形環(huán)縫自動(dòng)焊機(jī)：仿形環(huán)縫自動(dòng)焊機(jī)是針對(duì)焊接生產(chǎn)過(guò)

36、程大量的管管垂直交叉而形成的馬鞍形焊縫以及管板傾斜一定角度而成的橢圓形焊縫而開發(fā)的新型焊接設(shè)備，適用于汽車貯氣筒的筒體與螺母、汽車油箱油嘴、熱水器的筒體與出水嘴、熱水器加熱管與固定安裝板、液壓油缸的油嘴、空調(diào)壓縮機(jī)的螺母等工件的焊接。焊機(jī)由加壓定位機(jī)構(gòu)、床身、仿形機(jī)構(gòu)、焊槍調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)等組成?？蛇m應(yīng)不同大小的馬鞍型接頭或管板接頭的焊接。焊接電源可選用熔化極氣體保護(hù)焊電源或TIG焊電源。</p><p>　　

37、1.2 我國(guó)自動(dòng)焊機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　焊接是制造業(yè)中最重要的工藝技術(shù)之一，在制造業(yè)、核工業(yè)、航空航天、能源交通、石油化工及建筑和電子等行業(yè)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，焊接已從簡(jiǎn)單的構(gòu)件連接方法和毛坯制造手段發(fā)展成為制造業(yè)中一項(xiàng)基礎(chǔ)工藝，一種生產(chǎn)尺寸精確地產(chǎn)品的手段。傳統(tǒng)的手工焊接已不能滿足現(xiàn)代高科技的產(chǎn)品的研制所需質(zhì)量、數(shù)量要求。因此，保證焊接產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，提高生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件已成

38、為現(xiàn)代焊接制造工藝發(fā)展亟待解決的問(wèn)題。</p><p>　　1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　自1962年美國(guó)推出世界上第一臺(tái)unimate型和verdatra型工業(yè)機(jī)器人以來(lái)，越來(lái)越多的工業(yè)機(jī)器人投入生產(chǎn)使用中。這其中大約有半數(shù)是焊接機(jī)器人。焊接機(jī)器人是在工業(yè)機(jī)器人上裝備焊接系統(tǒng)，如送絲機(jī)、軟管、焊槍、焊炬或焊鉗，并配備相應(yīng)的焊接電源的自動(dòng)化焊接裝備。</p>&

39、lt;p>　　從20世紀(jì)60年代誕生到現(xiàn)在，焊接機(jī)器人從第一代即基于示教再現(xiàn)工作方式的焊接機(jī)器人，到第二代即基于一定傳感器信息的離線編程焊接機(jī)器人，再到第三代即裝有多種傳感器，接收作業(yè)指令后能根據(jù)客觀環(huán)境自行編程的高度適應(yīng)性智能焊接機(jī)器人。</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，焊接機(jī)器人由單一的示教再現(xiàn)型向多傳感、智能化方向發(fā)展將成為科研人員追求的目標(biāo)。我國(guó)已發(fā)展了各種類型的傳感器技術(shù)，控制坐

40、標(biāo)已從單坐標(biāo)和雙坐標(biāo)發(fā)展到了多坐標(biāo)，20世紀(jì)50~60年代多采用接觸跟蹤，西安交通大學(xué)和三橋機(jī)車車輛廠是中國(guó)從事接觸跟蹤和電磁跟蹤研究較早的單位。60~70年代后期發(fā)展了電磁跟蹤、光電跟蹤、電弧跟蹤、激光跟蹤等非接觸跟蹤技術(shù)。華中科技大學(xué)與湖北造船廠合作研制成功全位置電磁跟蹤氣體保護(hù)焊機(jī)，跟蹤精度達(dá)±1mm。等等研制成果不再贅述。</p><p>　　總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)的焊接研究人員對(duì)各種焊縫跟蹤方法進(jìn)行了

41、研究，并在某些特定的應(yīng)用中獲得了成功。但是，由于種種原因，我國(guó)的焊縫跟蹤技術(shù)大都還停留在實(shí)驗(yàn)室階段，在生產(chǎn)中應(yīng)用的絕大部分還是針對(duì)特定焊接對(duì)象、工藝和焊接狀況的焊縫跟蹤系統(tǒng)，能夠形成商業(yè)化的產(chǎn)品非常少見(jiàn)，而這正是我國(guó)在焊縫跟蹤領(lǐng)域與發(fā)達(dá)國(guó)家的最大差距所在。</p><p>　　1.4 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展預(yù)測(cè)</p><p>　　棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)是在基于企業(yè)要求和社會(huì)的需求而產(chǎn)生的

42、，相比一般的圓筒狀焊件，棱管狀在抗彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力方便將大大增強(qiáng)。因此，在焊接中需要將棱管與法蘭焊接在一起，問(wèn)題也正產(chǎn)生于此，焊件為非圓狀，在焊接的過(guò)程中也就增加了焊接的難度。</p><p>　　鑒于棱管的諸多優(yōu)點(diǎn)和我國(guó)在自動(dòng)焊機(jī)方面取得的一定成果，相信在不久的將來(lái)，棱管法蘭自動(dòng)焊接將成為以后企業(yè)中更具有實(shí)用性和兼容性的一種新型自動(dòng)焊機(jī)。它不僅能夠較好的焊接棱管類焊件更能夠輕易的焊接圓筒狀焊件，加大了焊機(jī)的柔性和

43、適用性。</p><p>　　1.5 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)樣機(jī)</p><p>　　第二章 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)相關(guān)參數(shù)</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)技術(shù)條件、計(jì)算參數(shù)</p><p>　　2.2 混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及配套驅(qū)動(dòng)器的選擇型號(hào)</p><p>　　2.2.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)參數(shù)</p><p&g

44、t;　　2.2.2 驅(qū)動(dòng)器的選擇參數(shù)</p><p>　　2.3 伺服電動(dòng)機(jī)及配套驅(qū)動(dòng)器的選擇型號(hào)</p><p>　　2.3.1 伺服電動(dòng)機(jī)參數(shù)</p><p>　　2.3.2 驅(qū)動(dòng)器參數(shù)的選擇參數(shù)</p><p>　　2.4 滾珠絲桿的型號(hào)及參數(shù) 單位（mm）</p><p>　　2.5 系統(tǒng)相關(guān)電機(jī)選型</

45、p><p>　　2.5.1 主軸系統(tǒng)異步電機(jī)參數(shù)和選型</p><p>　　2.5.2 機(jī)械手系統(tǒng)電機(jī)參數(shù)和選型</p><p>　　2.5.3 組對(duì)系統(tǒng)電機(jī)參數(shù)和選型</p><p>　　第三章 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)系統(tǒng)概述及設(shè)計(jì)要求</p><p>　　3.1 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)主軸系統(tǒng)概述</p><

46、p>　　棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)主軸系統(tǒng)是該機(jī)體中重要的一部分，主要完成棱管法蘭在焊接過(guò)程中的棱管的圓周轉(zhuǎn)動(dòng)，是實(shí)現(xiàn)焊件的完整焊接重要的一環(huán)。主軸系統(tǒng)主要采用兩個(gè)異步電機(jī)控制，電機(jī)一安裝在主軸箱內(nèi)，電機(jī)二安裝在尾座上，電機(jī)二在必要時(shí)驅(qū)動(dòng)尾座在軌道上移動(dòng)。</p><p>　　在尾座上安裝另一個(gè)電機(jī)的目的在于更加方便焊接，電機(jī)二可以在焊件長(zhǎng)度變化的時(shí)候較快調(diào)節(jié)尾座的位置以改變機(jī)床工作長(zhǎng)度，這樣就可以在焊件最佳的地方進(jìn)

47、行支撐，使得焊件更加穩(wěn)定的運(yùn)行。</p><p>　　3.2 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)主軸系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求</p><p>　　（1） 電機(jī)的選擇必須保證能夠在較低轉(zhuǎn)速情況下能夠穩(wěn)定啟停和轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　（2） 在焊件的長(zhǎng)度變化時(shí)機(jī)床能夠適當(dāng)調(diào)節(jié)機(jī)床工作長(zhǎng)度。</p><p>　　3.3 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)組對(duì)系統(tǒng)概述</p>&

48、lt;p>　　棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)組對(duì)系統(tǒng)主要是對(duì)焊件起到托起和支撐轉(zhuǎn)動(dòng)的作用，組對(duì)系統(tǒng)由三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，伺服電機(jī)一完成工件的上下移動(dòng)，伺服電機(jī)二安裝在靠近主軸箱的一端，另一端考慮到費(fèi)用和運(yùn)轉(zhuǎn)速度等因素選擇異步電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。這樣的配置可以是為了實(shí)現(xiàn)焊件的上下移動(dòng)和在導(dǎo)軌上平行移動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)是用來(lái)解決在焊件的長(zhǎng)度變化時(shí)及時(shí)快速的調(diào)節(jié)支撐的跨距。</p><p>　　組對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是該機(jī)床焊接過(guò)程中很重要的一環(huán)，其對(duì)焊

49、件的支撐穩(wěn)定性直接關(guān)系到焊件的同軸度和主軸運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，這對(duì)焊接的質(zhì)量是十分重要的，因此，有必要對(duì)組對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仔細(xì)的分析和設(shè)計(jì)。</p><p>　　3.4 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)組對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求</p><p>　?。?） 電機(jī)必須在正常的焊接過(guò)程中穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，在焊件到達(dá)主軸同一位置時(shí)需要進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)微調(diào)。</p><p>　?。?） 在突然斷電的情況下組對(duì)系統(tǒng)要具有斷電保護(hù)

50、裝置，以避免焊件在突然斷電情況下受重力作用往下落。</p><p>　　（3） 組對(duì)系統(tǒng)的兩對(duì)滾輪要具有一定的可調(diào)性，以此根據(jù)焊件的直徑大小調(diào)節(jié)滾輪的張角。</p><p>　　3.5 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)機(jī)械手概述</p><p>　　棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)機(jī)械手是直接執(zhí)行焊接的部件，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)床設(shè)計(jì)系統(tǒng)中最為關(guān)鍵和重要的一環(huán)。機(jī)械手上安裝有焊槍和檢測(cè)等重要裝置，

51、是完成焊接的重要部件，機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性、工作可靠性、焊接的精度保持性等決定著焊接的質(zhì)量好壞程度。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)選擇的自動(dòng)焊接機(jī)械手為直角坐標(biāo)機(jī)械手，用四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)完成焊接，四個(gè)電機(jī)用來(lái)控制焊槍四個(gè)運(yùn)動(dòng)，分別為軸向移動(dòng)、徑向移動(dòng)、沿焊縫的擺動(dòng)、仰角的控制，除了沿著焊縫的擺動(dòng)使用步進(jìn)電機(jī)，其他三個(gè)均采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　3.6 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)機(jī)械手設(shè)計(jì)要求

52、</p><p>　?。?） 機(jī)械手必須能夠保持運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性以及連續(xù)性。</p><p>　?。?） 在焊接的過(guò)程中機(jī)械手需要根據(jù)檢測(cè)到的信息實(shí)時(shí)變動(dòng)焊槍的位置和角度，達(dá)到最佳焊接的位置進(jìn)行焊接。</p><p>　　（3） 在焊槍到達(dá)棱管的位置時(shí)需要機(jī)械手及時(shí)將焊頭抬起，避免損壞焊頭。</p><p>　?。?） 焊槍軸向移動(dòng)和徑向移動(dòng)需要

53、聯(lián)動(dòng)，焊槍沿焊縫的擺動(dòng)和仰角控制單動(dòng)。</p><p>　?。?） 機(jī)械手要有斷電自動(dòng)保護(hù)裝置。</p><p>　　第四章 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)概述</p><p>　　要實(shí)現(xiàn)棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)的正常工作，必須使得系統(tǒng)按照一定的順序進(jìn)行。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是使得主軸系統(tǒng)、組對(duì)系統(tǒng)和

54、機(jī)械手系統(tǒng)能夠有條不紊的執(zhí)行設(shè)定的順序。在該系統(tǒng)中系統(tǒng)的主軸是通變頻器控制，首先通過(guò)組對(duì)系統(tǒng)將焊件整體托起，焊件通過(guò)組對(duì)系統(tǒng)的在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)將焊件插入主軸箱體內(nèi)，緊隨著進(jìn)行尾座的定位，然后將焊件通過(guò)卡盤進(jìn)行夾緊固定。</p><p>　　4.2 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)設(shè)計(jì)部件選擇</p><p>　　4.3 DMC2183功能組件</p><p>　　4.3.1 微處理器

55、</p><p>　　DMC2183的中央處理器是專用的摩托羅拉68331系列微機(jī)，帶有4兆 RAM和4M FLASH。RAM為變量、數(shù)組和程序提供存儲(chǔ)空間，F(xiàn)LASH為變量、數(shù)組和程序提供斷電保存，同時(shí)，控制器的固件也存儲(chǔ)在FLASH中。</p><p>　　4.3.2 電機(jī)接口</p><p>　　GALIL的GL1800對(duì)于正交方波信號(hào)的處理最高可達(dá)12MHz

56、。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)伺服電機(jī)操作，它產(chǎn)生一個(gè)±10V的模擬量（16位DA轉(zhuǎn)換）；對(duì)于正弦波的操作，它利用兩個(gè)DA通道產(chǎn)生2個(gè)±10V模擬量。對(duì)于步進(jìn)電機(jī)操作，它產(chǎn)生脈沖和方向信號(hào)。</p><p><b>　　4.3.3 通訊</b></p><p>　　DMC2183提供了8路TTL輸入、8路TTL輸出的接口。添加了DB28040，就可以附加40個(gè)I/O。

57、此外，沒(méi)有用的輔編碼器也可以作為額外的輸入使用（每軸兩路）。通用輸入點(diǎn)也可以用做各軸的高速位置捕捉。另外提供位置比較輸出信號(hào)。</p><p>　　4.3.4 看門狗定時(shí)器</p><p>　　DMC-21x2/21x3提供內(nèi)部看門狗定時(shí)器，以確保微處理器工作在正常狀態(tài)。定時(shí)器會(huì)觸發(fā)放大器使能輸出（AMPEN）。在DMC-21x2/21x3出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)，用AMPEN使放大器輸出關(guān)斷。AM

58、PEN通常為高電平，在上電期間，如果微處理器暫停工作，AMPEN輸出就會(huì)變低，報(bào)警燈也在此時(shí)點(diǎn)亮。此時(shí)可用復(fù)位操作使DMC-21x2/21x3恢復(fù)工作。</p><p><b>　　4.4 系統(tǒng)組件</b></p><p><b>　　4.4.1 電機(jī)</b></p><p>　　電機(jī)將電流轉(zhuǎn)換為產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的力。每軸的運(yùn)動(dòng)都

59、需要一個(gè)能夠按照需要的速度和加速度來(lái)拖動(dòng)負(fù)載的電機(jī)。GALIL的軟件“Motion Component Selector”可以幫助用戶確定電機(jī)的規(guī)格。</p><p>　　電機(jī)可以是步進(jìn)或伺服，可以是有刷或無(wú)刷，可以是旋轉(zhuǎn)或直線的。對(duì)于步進(jìn)電機(jī)，可以是整步、半步或者微步進(jìn)（細(xì)分）控制。當(dāng)使用步進(jìn)電機(jī)時(shí)，不需要編碼器。</p><p>　　4.4.2 放大器（驅(qū)動(dòng)器）</p>

60、<p>　　對(duì)于每個(gè)軸而言，放大器將來(lái)自控制器的±10V電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流。對(duì)于步進(jìn)電機(jī)，就是將脈沖和方向信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流。放大器要能夠?yàn)殡姍C(jī)提供足夠的電流。</p><p><b>　　4.4.3 編碼器</b></p><p>　　編碼器將運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為電脈沖并反饋給控制器。DMC-2183可以接收旋轉(zhuǎn)編碼器或直線編碼器的信號(hào)。典型的編碼器

61、輸出兩路正交的信號(hào)，稱為CHA和CHB。編碼器信號(hào)可以是單端的（只有CHA和CHB），也可以是差動(dòng)的（包括CHA+和CHA-，CHB+和CHB-），DMC-2183對(duì)這兩種信號(hào)都可以正常接收，并且進(jìn)行4倍頻處理。編碼器還可以有用于同步的第三路信號(hào)（Index）。</p><p>　　針對(duì)步進(jìn)電機(jī)，DMC-2183也可以接收脈沖/方向類型的編碼器信號(hào)。</p><p>　　對(duì)編碼器的分辨率沒(méi)

62、有任何限制，但是，輸入到控制器的編碼器信號(hào)頻率不能超過(guò)3，000，000個(gè)周期/秒（12，000，000計(jì)數(shù)/秒）。例如，編碼器是10000線/英寸，那么最大速度就是300英寸/秒。</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)的電壓規(guī)格是TTL（0到5V），不過(guò)，電壓達(dá)到12V也可以接受（如果是編碼器是差動(dòng)輸出，12V信號(hào)可以直接輸入到DMC-2183，如果是單端12V輸出信號(hào)，需要在負(fù)輸入端接入一個(gè)偏壓。</p>

63、<p>　　第五章 棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)控制系統(tǒng)程序編制</p><p><b>　　5.1 程序流程圖</b></p><p><b>　　5.2 程序清單</b></p><p>　　這里首先要規(guī)定每個(gè)電機(jī)的軸標(biāo)號(hào)，以此為后續(xù)的編程做準(zhǔn)備。規(guī)定：機(jī)械手系統(tǒng)的四個(gè)自由度用A、B、C、D四個(gè)字母來(lái)表示，A表示機(jī)械手

64、沿著機(jī)床X方向的自由度，B表示機(jī)械手沿著機(jī)床Y方向的自由度，C表示機(jī)械手沿著機(jī)床Z方向的自由度，Ｄ表示機(jī)械手焊頭沿著焊縫往復(fù)擺動(dòng)的自由度；主軸箱系統(tǒng)有一個(gè)自由度，用字母X表示，X表示處于機(jī)床尾部的電機(jī)控制的運(yùn)動(dòng)；組對(duì)系統(tǒng)有兩個(gè)自由度，用Y、Z表示，Y表示控制組對(duì)系統(tǒng)沿著軌道運(yùn)動(dòng)的自由度，Z表示控制組對(duì)系統(tǒng)豎直方向運(yùn)動(dòng)的自由度。</p><p>　　根據(jù)圖3 系統(tǒng)控制系統(tǒng)流程圖，可編制出該系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制程序。<

65、;/p><p>　　首先，需要人工根據(jù)焊件的長(zhǎng)度調(diào)整支撐焊件的組對(duì)系統(tǒng)兩個(gè)支撐件的跨距，這樣可以較好地支撐起焊件，與此同時(shí)，還需要根據(jù)焊件的直徑大小適當(dāng)調(diào)節(jié)組對(duì)系統(tǒng)中兩隊(duì)滾輪的張角，并且調(diào)整整個(gè)焊件在同一水平位置。</p><p>　　其次，整體移動(dòng)焊件在軌道上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)焊件的待焊端靠近法蘭的時(shí)候需要利用處于主軸箱主軸內(nèi)的機(jī)械手上的傳感器檢測(cè)來(lái)控制焊件待焊端插入法蘭的深度，在此過(guò)程中必須保持焊件

66、和法蘭的同軸度在允許范圍內(nèi)，當(dāng)待焊端定好之后，處于尾座位置的電機(jī)開始運(yùn)動(dòng)，將焊件夾緊，此后，開始人工點(diǎn)焊，將棱管和法蘭較好地固定住。再次，就需要移走托著焊件的組對(duì)系統(tǒng)。</p><p>　　而后，就需要按照規(guī)定的順序從原點(diǎn)位置來(lái)移動(dòng)機(jī)械手使其到達(dá)最佳焊接位置，此處規(guī)定最佳焊接位置為棱管某平面中間對(duì)稱位置。移動(dòng)機(jī)械手的順序是：首先，沿著機(jī)床X和Z的方向進(jìn)行移動(dòng)，將焊接機(jī)器人的焊頭移動(dòng)到預(yù)定焊縫的上方位置適當(dāng)高度。其

67、次，沿著機(jī)床Y方向移動(dòng)焊頭，通過(guò)裝在焊頭位置處的傳感器使焊頭移動(dòng)到最佳焊接位置。最后，通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)焊接機(jī)器人焊頭和待焊處的焊接角度，以達(dá)到最佳焊接狀態(tài)。</p><p>　　然后，再次檢查所有的設(shè)備是否都完好正常，對(duì)不能正常工作的設(shè)備進(jìn)行調(diào)整、修正或者更換。啟動(dòng)機(jī)床，通過(guò)主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)棱管和法蘭進(jìn)行圓周轉(zhuǎn)動(dòng)。再啟動(dòng)焊接機(jī)械手，開始對(duì)焊縫實(shí)施焊接，利用步進(jìn)電機(jī)的脈沖方向和頻率的設(shè)定控制焊頭沿焊縫的往復(fù)擺動(dòng)。焊接的過(guò)

68、程中需要焊接機(jī)器人沿著X軸方向的運(yùn)動(dòng)和沿著Y軸方向的運(yùn)動(dòng)設(shè)置為聯(lián)動(dòng)的直線插補(bǔ)方式運(yùn)動(dòng)，通過(guò)安裝在槍頭位置處的兩個(gè)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)保證槍頭永遠(yuǎn)處于最佳焊接位置。在焊接的過(guò)程中時(shí)時(shí)檢查焊接的狀態(tài)，避免事故的發(fā)生。</p><p>　　最后，停止并撤走焊接機(jī)械手，再停止機(jī)床，對(duì)焊縫進(jìn)行必要的人工處理，修善焊縫。然后，按照先轉(zhuǎn)動(dòng)焊頭使得其離開焊件一定距離，再沿著機(jī)床Y方向向上移動(dòng)機(jī)器人，接著沿著機(jī)床X和Z方向?qū)⒑附訖C(jī)械手移

69、動(dòng)到安全位置。此后，升起焊件下方的組對(duì)系統(tǒng)，撤走機(jī)床尾部的機(jī)構(gòu)，通過(guò)組對(duì)系統(tǒng)將焊件從機(jī)床中卸下，運(yùn)送到放置的地方。</p><p><b>　　第六章 組態(tài)軟件</b></p><p>　　6.1 組態(tài)軟件簡(jiǎn)介</p><p>　　組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專用軟件，它們是在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)

70、方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。</p><p>　　組態(tài)軟件應(yīng)該能支持各種工控設(shè)備和常見(jiàn)的通信協(xié)議，并且通常應(yīng)提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。對(duì)應(yīng)于原有的HMI（人機(jī)接口軟件，Human Machine Interface）的概念，組態(tài)軟件應(yīng)該是一個(gè)使用戶能快速建立自己的HMI的軟件工具，或開發(fā)環(huán)境?？梢岳媒M態(tài)軟件的功能，構(gòu)建一套最適合自己的應(yīng)用系統(tǒng)。隨著它的快速發(fā)展，實(shí)

71、時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)控制、SCADA、通訊及聯(lián)網(wǎng)、開放數(shù)據(jù)接口、對(duì)I/O設(shè)備的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容，隨著技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)控組態(tài)軟件將會(huì)不斷被賦予新的內(nèi)容。</p><p>　　6.2 組態(tài)軟件特點(diǎn)</p><p>　　隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的迅速提高，計(jì)算機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的要求越來(lái)越高，種類繁多的控制設(shè)備和過(guò)程監(jiān)控裝置在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，使得傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件已無(wú)法滿足用

72、戶的各種需求。在開發(fā)傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件時(shí)，當(dāng)工業(yè)被控對(duì)象一旦有變動(dòng)，就必須修改其控制系統(tǒng)的源程序，導(dǎo)致其開發(fā)周期長(zhǎng)；已開發(fā)成功的工控軟件又由于每個(gè)控制項(xiàng)目的不同而使其重復(fù)使用率很低，導(dǎo)致它的價(jià)格非常昂貴；在修改工控軟件的源程序時(shí)，倘若原來(lái)的編程人員因工作變動(dòng)而離去時(shí)，則必須同其他人員或新手進(jìn)行源程序的修改，因而更是相當(dāng)困難。通用工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件的出現(xiàn)為解決上述實(shí)際工程問(wèn)題提供了一種嶄新的方法，因?yàn)樗軌蚝芎玫亟鉀Q傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件存在的

73、種種問(wèn)題，使用戶能根據(jù)自己的控制對(duì)象和控制目的的任意組態(tài)，完成最終的自動(dòng)化控制工程。</p><p>　　組態(tài)（Configuration）為模塊化任意組合。通用組態(tài)軟件主要特點(diǎn)： </p><p>　　（1）延續(xù)性和可擴(kuò)充性。用通用組態(tài)軟件開發(fā)的應(yīng)用程序，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)（包括硬件設(shè)備或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）或用戶需求發(fā)生改變時(shí)，不需作很多修改而方便地完成軟件的更新和升級(jí)； </p><p

74、>　?。?）封裝性（易學(xué)易用），通用組態(tài)軟件所能完成的功能都用一種方便用戶使用的方法包裝起來(lái)，對(duì)于用戶，不需掌握太多的編程語(yǔ)言技術(shù)（甚至不需要編程技術(shù)），就能很好地完成一個(gè)復(fù)雜工程所要求的所有功能； </p><p>　?。?）通用性，每個(gè)用戶根據(jù)工程實(shí)際情況，利用通用組態(tài)軟件提供的底層設(shè)備（PLC、智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等）的I/O Driver、開放式的數(shù)據(jù)庫(kù)和畫面制作工具，就能完成一個(gè)具有動(dòng)

75、畫效果、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)和曲線并存、具有多媒體功能和網(wǎng)絡(luò)功能的工程，不受行業(yè)限制。</p><p>　　6.3 組態(tài)軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　本次設(shè)計(jì)組態(tài)軟件目的在于根據(jù)焊件的實(shí)際尺寸要求等需要改變程序中的某些參數(shù)，這時(shí)就需要通過(guò)根據(jù)系統(tǒng)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)等將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)值通過(guò)該軟件將程序中的參數(shù)修改，從而適用到所要加工的工件上。</p><p>　　此處由于篇幅

76、的限制，對(duì)該系統(tǒng)的組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)不做過(guò)多的敘述，在后續(xù)如果需要詳細(xì)設(shè)計(jì)組態(tài)系統(tǒng)，將再深入研究。此處引出組對(duì)軟件是對(duì)該系統(tǒng)的一個(gè)補(bǔ)充和完善。組對(duì)系統(tǒng)界面的設(shè)計(jì)中需要含有一個(gè)可視化屏幕，同時(shí)含有從0——9的數(shù)字鍵，同時(shí)還要有英文字母、小數(shù)點(diǎn)和正負(fù)號(hào)的設(shè)定。</p><p>　　以下是對(duì)該面板的大體輪廓：</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p>

77、<p>　　棱管法蘭自動(dòng)焊機(jī)設(shè)計(jì)是根據(jù)企業(yè)要求的一個(gè)設(shè)計(jì)性的項(xiàng)目，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中包括機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的步驟，機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)好壞直接關(guān)乎到機(jī)床的實(shí)用性、適用性、可靠性、經(jīng)濟(jì)型等。</p><p>　　控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)各部件之間有條不紊運(yùn)動(dòng)的決定因素，本次設(shè)計(jì)我主要是設(shè)計(jì)焊機(jī)控制系統(tǒng)，選用的是美國(guó)GALIL獨(dú)立運(yùn)動(dòng)控制器，鑒于國(guó)內(nèi)對(duì)該控制器的普及程度的限制和自己做

78、本課題的時(shí)間等因素的原因，不能十分完美的對(duì)其有很深入的研究，僅此根據(jù)自己的學(xué)習(xí)和老師、學(xué)長(zhǎng)的指導(dǎo)做出以上的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中出現(xiàn)了不少問(wèn)題，現(xiàn)就一些問(wèn)題簡(jiǎn)略敘述如下：</p><p>　　由于主要設(shè)計(jì)控制部分，對(duì)機(jī)械機(jī)構(gòu)運(yùn)作不夠了解，導(dǎo)致后續(xù)的工作進(jìn)程不是很理想。</p><p>　　對(duì)GALIL運(yùn)功控制器不了解，同時(shí)由于國(guó)內(nèi)對(duì)該控制器的應(yīng)用相對(duì)不是很廣泛，造成了學(xué)習(xí)和研究上一定的難度。

79、</p><p>　　學(xué)習(xí)中我們這個(gè)小團(tuán)隊(duì)不能做到進(jìn)度上的一致性，導(dǎo)致總體進(jìn)度不是很和諧，這方面需要一些鍛煉和培養(yǎng)。</p><p>　　由于一些客觀條件的限制，做出來(lái)的成果不能進(jìn)行一定的試驗(yàn)，無(wú)法進(jìn)行模擬試驗(yàn)。</p><p>　　控制中對(duì)一些電氣元件認(rèn)識(shí)不夠深刻，很多東西以前沒(méi)有接觸，初次接觸有些不適應(yīng)。</p><p>　　總而言之，本

80、次設(shè)計(jì)在某種程度上對(duì)自己有不少難度，但是換個(gè)角度考慮，這也正是對(duì)自己接觸新事物、研究新事物的一種能力的鍛煉，在以后的學(xué)習(xí)生活中難免會(huì)遇到很多新鮮的事物，這就需要自己根據(jù)自己的實(shí)際情況及時(shí)而且迅速的學(xué)習(xí)、了解、研究之。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] DMC-21X3中文設(shè)計(jì)手冊(cè)</p><p>　　[2

81、] DMC-21X3附件手冊(cè)</p><p>　　[3] DMC-21X3 Amplifiers & Accessories</p><p>　　[4] GALIL運(yùn)動(dòng)控制器應(yīng)用案例.北京寶倫數(shù)控技術(shù)有限公司</p><p>　　[5] DMC-21X2/21X3 . Galil Motion Control , Inc</p><p&g

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84、驅(qū)動(dòng)器 GS系列使用說(shuō)明書 北京和利時(shí)電機(jī)技術(shù)有限責(zé)任公司</p><p>　　[14] 三相混合式步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)器 SH-30806 北京和利時(shí)電機(jī)技術(shù)有限責(zé)任公司</p><p>　　[15] 主軸伺服驅(qū)動(dòng)器 大功率系列 北京和利時(shí)電機(jī)技術(shù)有限責(zé)任公司</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>

85、　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)首先要感謝我的導(dǎo)師——**老師，在他的精心指導(dǎo)和幫助下，我如期的完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。與此同時(shí)，還要感謝給與我細(xì)致講解和指導(dǎo)的吳迪師兄，他總會(huì)在我困惑的時(shí)候給予指導(dǎo)，如果他也不清楚就會(huì)利用自己的朋友圈子來(lái)幫忙解決。</p><p>　　感謝老師和師兄給予的幫助，同時(shí)還要感謝一起做這個(gè)大項(xiàng)目的同學(xué)們，正是有了他們的陪伴，讓我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程不是那么枯燥，我們經(jīng)常在一起交流自己的學(xué)習(xí)心得，由于這是一個(gè)大