小型搅拌机焊接生产线设计下支架焊接
毕业设计说书（论文）中文毕业设计说书（论文）中文 本次毕业设计的主要内容是设计出一套使用PLC控制的小型搅拌机的自动化焊接生产线，这个课题来源于淮安境内一个生产小型搅拌机的企业，该企业目前使用工人手工焊接的方法来组装他们的产品，希望设计一条自动化生产线能够代替手工焊接为自动焊接，从而达到改善劳动环境，降低劳动强度，降低生产成本，提高企业经济效益的目的。该毕业设计主要工作为设计自动化焊接生产线机械结构和电气控制部分，机械结构设计使用绘图软件绘图，电气控制部分使用电子工厂软件设计。关键词 焊接，PLC，电子工厂，自动化，生产线目 录
1 引言 1
1.1 生产线历史、发展 1
1.2 焊接技术 3
2 小型搅拌机下支架 3
2.1 下支架零部件 3
2.2 焊接夹具 6
3 焊接设计 7
3.1 焊接技术的概述 7
3.2 焊接技术发展趋势 7
3.3 基本焊接方法 7
3.4 焊接自动化设计 9
4 电气设备型号选择 12
4.1 传感器选择 12
4.2 PLC的基本选型 15
4.3 电动机的选型 16
5 控制系统说明 17
5.1 检测与控制功能 17
5.2 系统硬件介绍及设置 18
5.3 生产线电气原理图 20
5.4 PLC端子接线图 24
结论 27
致 谢 28
参 考 文 献 29
1 引言
自动化生产线是一项以机械、电子、仪表、电气、信息处理、计算机、自动控制技术等众多技术的综合运用。自动化生产线是产品生产过程所经过的路线，即从原料进入，经过加工、运送、装配、检验等一系列自动化操作所构成的生产路线。如图1所示。手工焊接工作，工作环境恶劣，对工人身体伤害大，同时效率低下，随着机械化与自动化水平的不断提高，将焊接技术与自动化技术结合起来变得越来越具有必要性。
1.1 生产线历史、发展
自动生产线是由流水生产线方式发展而来的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
控制技术等众多技术的综合运用。自动化生产线是产品生产过程所经过的路线，即从原料进入，经过加工、运送、装配、检验等一系列自动化操作所构成的生产路线。如图1所示。手工焊接工作，工作环境恶劣，对工人身体伤害大，同时效率低下，随着机械化与自动化水平的不断提高，将焊接技术与自动化技术结合起来变得越来越具有必要性。
1.1 生产线历史、发展
自动生产线是由流水生产线方式发展而来的。20年代美国Henry?Ford?创立了汽车工业的流水线，由此揭开了现代流水生产的序幕。在流水生产线的两侧工作的是工人，各种工作都由工人手工完成，美国从20世纪50年代后期就大力开发工业机器人，世界上第一台工业机器人诞生于20世纪60年代，20世纪80年代机器人产业取得了巨大发展。这为自动化生产线的产生与发展提供了巨大的契机，将流水生产线上的工人替换为工业机器人，在流水生产线上为工业机器人添加磁感、电感、光电传感器等等一系列传感器，用来控制工业机器人工作，则流水生产线就变成了自动生产线。这些工业机器人包括点焊机器人、弧焊机器人、喷涂机器人、搬运机器人等众多代替工人劳动的机器人。进入新世纪随着工业机器人技术的飞速发展，机械本体技术的不断发展，传感器类型的不断增加以及精度的不断提高，自动生产线可以生产的产品越来越多，可以完成越来越复杂的工作，自动生产线技术得到了快速的发展，极大的推动了社会发展。
图1 自动化生产线
1.1.1 生产线的柔性特点
模组化：线棒产品可随意拼装、连接、积木式组合结构，方便重组柔性:结构简单，拆装方便能发挥个人创意，绝对能满足现代企业常品多样化制造。
简单化：工作台的使用空间小，库存的力很大，对接单量的中小企业有很大的帮助。
人力化：柔性工作台的能让几个人的工位为一个人做好，完成的时间更快。
环保型：加工过程省掉打磨、焊接、表面处理，而且每个都可以循环再利用，?杜绝浪费面板可选木板，（PVC板，表面可选防静电胶皮。防静电防火板，不锈钢等）或滑轨式工装板。
柔性生产线又名生产流水线，生产线插件线、精益管生产线、线棒生产线。
1.1.2 生产线未来趋势
向大型化发展。大型化包括大输送能力、大单机长度和大输送倾角等几个方面。有些国家正在探索长距离、大运量连续输送物料的更完善的输送结构。
扩大输送机的使用范围。发展能在高温、易爆、易结团、黏性的物料运输机。
降低能量消耗以节约能源，已成为输送技术领域内科研工作的一个重要方面。
减少各种输送机在作业时所产生的粉尘、噪音和排放的废气。
1.2 焊接技术
在现代工业生产中，焊接已成为一种地位极为重要的金属加工方法，被广泛应用于航空，航天，桥梁，电力，造船，化工，冶金，建筑，石油，金属结构，微电子，核电工程、机械等工业部门，焊接在国家建设中的作用是毫无疑问的。随着科学技术的不断快速的发展，焊接技术已经发展成为一门独立的学科。
1.2.1 焊接生产线的基本组成
焊接生产线的基本组成，在焊接生产线的焊接过程中，经过完整的焊接工艺后能完成完整产品才可以称作焊接生产线，必然包含各种专用焊接装备（机器人，激光等）、辅助设备（技术设备，辅助设备等）和各种传动装置。
现代自动化焊接生产线包括综合电气控制和通信系统，如加工，装配，焊接，无损检测等操作中心和焊件的加载，卸载，运输和其他机械设备和生产线，即机电一体化。
1.2.2 焊接自动化包括以下基本部分
(1)多个机器人，运输设备处理系统，变位机，测试设备。
(2)CAD/CAM系统，该系统功能包含焊接产品尺寸外形设计、焊接工艺设计，以及加工顺序、加工过程、加工质量的自动化控制。
(3)计算机管理系统，包括一个单一的自动管理，自动线的自动化管理，车间管理，工厂自动化管理，在本质上，是一个具有有机收集，处理，分析和决策功能的控制系统。
2 小型搅拌机下支架
2.1 下支架零部件
该小型搅拌机下支架部分包含支撑管，如图2所示。脚底板，如图3所示。把手管，如图4所示。下支柱，如图5所示。共四部分组成。下支架完整图如图6所示。下支架相关尺寸如表1所示。
图2 支撑管
图3 脚底板
图4 把手管
图5 下支柱
图6 下支架
表1 相关零件尺寸
部位
尺寸（mm）
相关标准
1 引言 1
1.1 生产线历史、发展 1
1.2 焊接技术 3
2 小型搅拌机下支架 3
2.1 下支架零部件 3
2.2 焊接夹具 6
3 焊接设计 7
3.1 焊接技术的概述 7
3.2 焊接技术发展趋势 7
3.3 基本焊接方法 7
3.4 焊接自动化设计 9
4 电气设备型号选择 12
4.1 传感器选择 12
4.2 PLC的基本选型 15
4.3 电动机的选型 16
5 控制系统说明 17
5.1 检测与控制功能 17
5.2 系统硬件介绍及设置 18
5.3 生产线电气原理图 20
5.4 PLC端子接线图 24
结论 27
致 谢 28
参 考 文 献 29
1 引言
自动化生产线是一项以机械、电子、仪表、电气、信息处理、计算机、自动控制技术等众多技术的综合运用。自动化生产线是产品生产过程所经过的路线，即从原料进入，经过加工、运送、装配、检验等一系列自动化操作所构成的生产路线。如图1所示。手工焊接工作，工作环境恶劣，对工人身体伤害大，同时效率低下，随着机械化与自动化水平的不断提高，将焊接技术与自动化技术结合起来变得越来越具有必要性。
1.1 生产线历史、发展
自动生产线是由流水生产线方式发展而来的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
控制技术等众多技术的综合运用。自动化生产线是产品生产过程所经过的路线，即从原料进入，经过加工、运送、装配、检验等一系列自动化操作所构成的生产路线。如图1所示。手工焊接工作，工作环境恶劣，对工人身体伤害大，同时效率低下，随着机械化与自动化水平的不断提高，将焊接技术与自动化技术结合起来变得越来越具有必要性。
1.1 生产线历史、发展
自动生产线是由流水生产线方式发展而来的。20年代美国Henry?Ford?创立了汽车工业的流水线，由此揭开了现代流水生产的序幕。在流水生产线的两侧工作的是工人，各种工作都由工人手工完成，美国从20世纪50年代后期就大力开发工业机器人，世界上第一台工业机器人诞生于20世纪60年代，20世纪80年代机器人产业取得了巨大发展。这为自动化生产线的产生与发展提供了巨大的契机，将流水生产线上的工人替换为工业机器人，在流水生产线上为工业机器人添加磁感、电感、光电传感器等等一系列传感器，用来控制工业机器人工作，则流水生产线就变成了自动生产线。这些工业机器人包括点焊机器人、弧焊机器人、喷涂机器人、搬运机器人等众多代替工人劳动的机器人。进入新世纪随着工业机器人技术的飞速发展，机械本体技术的不断发展，传感器类型的不断增加以及精度的不断提高，自动生产线可以生产的产品越来越多，可以完成越来越复杂的工作，自动生产线技术得到了快速的发展，极大的推动了社会发展。
图1 自动化生产线
1.1.1 生产线的柔性特点
模组化：线棒产品可随意拼装、连接、积木式组合结构，方便重组柔性:结构简单，拆装方便能发挥个人创意，绝对能满足现代企业常品多样化制造。
简单化：工作台的使用空间小，库存的力很大，对接单量的中小企业有很大的帮助。
人力化：柔性工作台的能让几个人的工位为一个人做好，完成的时间更快。
环保型：加工过程省掉打磨、焊接、表面处理，而且每个都可以循环再利用，?杜绝浪费面板可选木板，（PVC板，表面可选防静电胶皮。防静电防火板，不锈钢等）或滑轨式工装板。
柔性生产线又名生产流水线，生产线插件线、精益管生产线、线棒生产线。
1.1.2 生产线未来趋势
向大型化发展。大型化包括大输送能力、大单机长度和大输送倾角等几个方面。有些国家正在探索长距离、大运量连续输送物料的更完善的输送结构。
扩大输送机的使用范围。发展能在高温、易爆、易结团、黏性的物料运输机。
降低能量消耗以节约能源，已成为输送技术领域内科研工作的一个重要方面。
减少各种输送机在作业时所产生的粉尘、噪音和排放的废气。
1.2 焊接技术
在现代工业生产中，焊接已成为一种地位极为重要的金属加工方法，被广泛应用于航空，航天，桥梁，电力，造船，化工，冶金，建筑，石油，金属结构，微电子，核电工程、机械等工业部门，焊接在国家建设中的作用是毫无疑问的。随着科学技术的不断快速的发展，焊接技术已经发展成为一门独立的学科。
1.2.1 焊接生产线的基本组成
焊接生产线的基本组成，在焊接生产线的焊接过程中，经过完整的焊接工艺后能完成完整产品才可以称作焊接生产线，必然包含各种专用焊接装备（机器人，激光等）、辅助设备（技术设备，辅助设备等）和各种传动装置。
现代自动化焊接生产线包括综合电气控制和通信系统，如加工，装配，焊接，无损检测等操作中心和焊件的加载，卸载，运输和其他机械设备和生产线，即机电一体化。
1.2.2 焊接自动化包括以下基本部分
(1)多个机器人，运输设备处理系统，变位机，测试设备。
(2)CAD/CAM系统，该系统功能包含焊接产品尺寸外形设计、焊接工艺设计，以及加工顺序、加工过程、加工质量的自动化控制。
(3)计算机管理系统，包括一个单一的自动管理，自动线的自动化管理，车间管理，工厂自动化管理，在本质上，是一个具有有机收集，处理，分析和决策功能的控制系统。
2 小型搅拌机下支架
2.1 下支架零部件
该小型搅拌机下支架部分包含支撑管，如图2所示。脚底板，如图3所示。把手管，如图4所示。下支柱，如图5所示。共四部分组成。下支架完整图如图6所示。下支架相关尺寸如表1所示。
图2 支撑管
图3 脚底板
图4 把手管
图5 下支柱
图6 下支架
表1 相关零件尺寸
部位
尺寸（mm）
相关标准
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