| 【中文题名】 | 随焊锤击设备自动控制系统研究 |
| 【英文题名】 | Study on Automation Control System of Welding with Trailing Peening Equipment |
| 【学科专业】 | 农业机械化工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-11-8 |
| 【中关键词】 | 随焊锤击,焊接缺陷,锤击装置,温度采集,单片机,参数控制 |
| 【英关键词】 | Welding with Trailing Peening,Welding Defect,Peening Device,Temperature Gathering,Single-chip,Parameter Control,Anti-jamming, |
| 【分类导航】 | 工业技术>金属学与金属工艺>焊接、金属切割及金属粘接>焊接一般性问题>焊接自动化技术> |
| 【论文摘要】 |
焊接是一种重要的材料加工艺，是现代制造业的重要组成部分，它广泛应用于国民经济的各个领域，为工业经济的发展做出了重要贡献。然而，多数焊接过程不可避免得会在工件内产生复杂的焊接残余应力、裂纹、气孔等缺陷，从而降低了焊接结构的性能，影响了焊接质量。
消除焊接应力、防止裂纹产生是焊接领域广泛关注和研究的重要课题之一。通过多年的潜心研究，人们提出了热处理法、锤击法、随焊碾压法等多种消除和降低残余应力方法。随焊锤击是近些年发展起来的焊接新技术，它在成功防裂的前提下，不仅能够将焊接纵向及横向收缩变形控制在极低的水平，而且可以根据实际需要，对焊接接头的不同部位进行锤击强化，从而真正实现动态低应力、小变形、无热裂焊接。
为了实现随焊锤击系统低成本、高质量、高效率的目的，在前期的研究基础之上，对随焊锤击自动化控制系统进行了研究。首先，通过改进电磁锤的结构，增大通电电流，实现了增大锤击力减小电磁锤体积的目的。设计了装卡机构，带动电磁锤和红外测温仪根据控制信号前后移动，寻找合适的锤击位置。其次，以AT89C52单片机为核心，以电磁锤作为随焊锤击设备，利用非接触式在线红外测温仪对焊道跟踪采温，步进电机作为驱动... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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Abstract |
5-9 |
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1 引言 |
9-13 |
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1.1 课题背景及选题意义 |
9-10 |
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1.2 随焊锤击的研究现状 |
10-11 |
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1.3 本课题主要研究的内容 |
11-13 |
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2 随焊锤击装置的改进设计 |
13-18 |
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2.1 随焊锤击装置组成 |
13-15 |
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2.1.1 电磁锤的结构选择及工作原理 |
13-14 |
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2.1.2 锤击力与锤击电流关系的确定 |
14-15 |
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2.2 装卡运动部件的设计 |
15-18 |
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2.2.1 传动装置的选择 |
16 |
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2.2.2 控制电机的选择 |
16-18 |
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3 控制系统硬件电路的设计 |
18-40 |
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3.1 控制电路核心—单片机的性能与特点 |
18-19 |
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3.2 控制电路电源的设计 |
19-23 |
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3.2.1 电磁锤电源的设计 |
19-20 |
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3.2.2 单片机电源的设计 |
20-23 |
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3.3 温度采集模块的设计 |
23-29 |
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3.3.1 焊接温度场及对焊接残余应力的影响 |
23-25 |
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3.3.2 在线式红外测温仪的选用 |
25 |
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3.3.3 A/D模数转换器的选用 |
25-27 |
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3.3.4 单片机与MAX197的电路连接 |
27-28 |
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3.3.5 限幅电路 |
28-29 |
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3.4 步进电机控制模块设计 |
29-33 |
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3.4.1 步进电机驱动器的选择 |
29-30 |
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3.4.2 步进电机控制电路与驱动器参数设定 |
30-32 |
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3.4.3 步进电机升降速控制 |
32-33 |
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3.5 锤击参数控制模块设计 |
33-38 |
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3.5.1 锤击力和锤击频率对焊接残余应力的影响 |
33-34 |
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3.5.2 锤击参数控制电路方案的确定 |
34-35 |
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3.5.3 锤击力和锤击频率控制电路 |
35-38 |
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3.6 单片机系统基本配置 |
38-40 |
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3.6.1 复位电路 |
38-39 |
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3.6.2 振荡电路 |
39-40 |
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4 控制系统的软件设计 |
40-46 |
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4.1 主程序 |
40-41 |
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4.2 焊接温度采集模块 |
41-43 |
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4.2.1 数据采集子程序设计 |
41-42 |
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4.2.2 数据处理子程序设计 |
42-43 |
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4.3 步进电机驱动程序设计 |
43-44 |
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4.4 锤击参数控制程序设计 |
44-46 |
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5 系统抗干扰的设计 |
46-52 |
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5.1 干扰的产生源 |
46-47 |
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5.1.1 焊接现场的电磁干扰 |
47 |
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5.1.2 控制系统自身的干扰 |
47 |
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5.2 硬件系统抗干扰设计 |
47-51 |
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5.2.1 供电系统干扰及抗干扰设计 |
47-48 |
|
5.2.2 I/O干扰及抗干扰设计 |
48-50 |
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5.2.3 印刷电路板抗干扰设计 |
50-51 |
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5.3 抗干扰系统软件设计 |
51-52 |
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6 结论与展望 |
52-53 |
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6.1 结论 |
52 |
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6.2 展望 |
52-53 |
|
参考文献 |
53-56 |
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在读期间发表的学术论文 |
56-57 |
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作者简介 |
57-58 |
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致谢 |
58 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.386313 |
