小型搅拌机焊接生产线设计三角支架焊接
课题的主要内容是根据小型搅拌机三角支架焊接工艺的要求，使用三维建模软件SolidWorks设计自动焊接生产线的机械部分，并运用EPLAN即电子工厂软件设计自动焊接生产线的电气部分，在完成对三角支架的自动焊接生产线系统，控制系统的设计后，提供零件统计和设备成本预算，为生产线的实施提供相应的设计依据。研制出的生产线必须具有结构紧凑，自动化程度高，加工效率高，工作简单可靠，并且预留一定的扩展空间。关键词 焊接，SolidWorks，PLC ，EPLAN 目 录
1 绪论 1
1.1 焊接自动化的基本内容 1
1.2 焊接生产线基本组成 1
1.3 自动焊接设备的分类 1
1.4 EPLAN在本设计中的应用 2
2 焊接零件分析 5
2.1 三角支架技术参数 5
2.2 三角支架的零部件分析 6
3 焊接生产线设计 9
3.1 现有生产线类型 9
3.2 物料输送方案 10
3.3 工位方案设计 12
3.4 焊接生产线三维整体方案图 13
4 焊接夹具的设计 13
4.1 焊接工装夹具设计要求 14
4.2 装焊夹具设计思路及原理 14
5 焊接生产线电气设备选型 16
5.1 主控设备选型 16
5.2 传感器选型 18
5.3 步进电机选型 19
6 焊接生产线电气设计 20
6.1 EPLAN设计步骤 20
6.2 EPLAN库的建立 22
6.3 电气原理图的设计 23
结 论 30
致 谢 31
参 考 文 献 32
1 绪论
传统手工焊接，工人受射线、有毒气体及高温等因素的危害，劳动强度大，甚至于危及生命。近20年来，随着自动化，数字化，计算机，机械设计技术的发展，以及对焊接质量的高度重视，自动焊接已发展成为一种先进的制造技术。现代工业生产中，焊接生产过程的机械化和自动化在改善工人劳动条件的同时，保证 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
论 30
致 谢 31
参 考 文 献 32
1 绪论
传统手工焊接，工人受射线、有毒气体及高温等因素的危害，劳动强度大，甚至于危及生命。近20年来，随着自动化，数字化，计算机，机械设计技术的发展，以及对焊接质量的高度重视，自动焊接已发展成为一种先进的制造技术。现代工业生产中，焊接生产过程的机械化和自动化在改善工人劳动条件的同时，保证焊接质量稳定，提高劳动生产率。
1.1 焊接自动化的基本内容
由焊接自动化发展历程可看出，焊接自动化是由点自动化(单机自动焊)、线自动化(焊接生产线)向全面自动化(多焊接机器人加工系统)发展。
1.2 焊接生产线基本组成
焊接生产线(Production Line of Welding)，是指必须经过焊接工艺才能完成完整产品的综合生产线，必然包括专用焊接设备(激光器、机器人等)、辅助工位设备(工艺装备、辅助器具等)以及各种传输装置等。
现代焊接生产线是加工、装配、焊接、无损检验等各种作业中心与焊件的上料、卸料、传输等各种机械装置及生产线的电气控制及通信系统等的综合组合体，即机电一体化。
1.3 自动焊接设备的分类
由自动焊接设备的自动化程度，可以将焊接机分为以下三类：刚性自动化焊接设备，自适应控制自动化焊接设备，智能自动化焊接设备。
(1)刚性自动化焊接设备，也称为初级自动化焊接设备，是自动焊接中最基础的焊接设备，多数按照开环控制的原理设计，虽然整个部分的焊接由焊机自动完成，但是自动焊机无法得到焊接过程中的焊接参数出现的波动反馈，也就是说，刚性自动化焊接设备在焊接过程中无法对焊接偏差进行修正，焊接精度较低，无法完成精密复杂零件的焊接工作。
(2)自适应控制自动化焊接设备，顾名思义，这种焊接设备比刚性自动化焊接设备自动化程度较高，配备了闭环的反馈系统，利用传感器与电子检测线路，可以对焊缝轨迹进行自动导向与跟踪，并将检测到的焊接参数进行闭环的反馈控制。与刚性走动焊接设备相同，整个焊接过程按预定的程序和工艺参数来完成。
（3）智能自动化焊接设备，它利用各种高级的传感元件，如视觉传感器，听觉传感器，触觉传感器和激光扫描器等，并借助计算机软件系统、数据库对焊接过程进行自动化控制，具有识别、判断、实时检测，运算、自动编程、焊接参数存储和自动生成焊接记录文件的功能。
1.4 EPLAN在本设计中的应用
1.4.1 EPLAN介绍
EPLAN作为电气计算机辅助设计时代的先锋，一直是为电气规划，工程设计和项目管理领域提供智能化软件解决方案和专业化服务。
EPLAN Electric P8吸纳了以往版本的优点，并结合Windows和AutoCAD的操作风格，使用户有更好的操作体验。EPLAN Electric P8使用的是Unicode技术，无需安装额外的程序,就能正常显示中文、日文、韩文等世界各种语言(操作系统已具有相应的字体，无论是用户喜欢基于图形设计，还是基于对象设计,都能快速的上手并熟练使用，而且以前积累的数据，都能顺利地迁移到新的EPLAN Electric P8中。EPLAN Electric P8可以传递到其它的第三方软件(如Autodesk Inventor,UG等机械软件，SIEMENS Step-7，Schneider Unity等电气软件)或第三方系统(如ERP,PDM等)，同时，软件的数据信息，如电缆长度,安装底板尺寸，端子标签等可以直接传送给相应的加工设备，由机械设备完成电缆裁切与打号,端子标签印制等以前人工完成的工作。
EPLAN与CAD的对比
表1
对比内容
CAD平台下
EPLAN平台下
标准化设计
标准化程度较低，不同工程师画的原理图差别大
推行标准化理念，依靠符号、图框、表格、部件库、字典及各种规则设置实现紧跟国际步伐的标准化文件
符号
手动绘制，标准不统一
标准符号库，直接调用
绘图连线
手动绘制
自动生成
跨页关联/符号关联
人工统计，易错，不易修改，费时
自动生成，省时无误
跳转功能
CAD下
1 绪论 1
1.1 焊接自动化的基本内容 1
1.2 焊接生产线基本组成 1
1.3 自动焊接设备的分类 1
1.4 EPLAN在本设计中的应用 2
2 焊接零件分析 5
2.1 三角支架技术参数 5
2.2 三角支架的零部件分析 6
3 焊接生产线设计 9
3.1 现有生产线类型 9
3.2 物料输送方案 10
3.3 工位方案设计 12
3.4 焊接生产线三维整体方案图 13
4 焊接夹具的设计 13
4.1 焊接工装夹具设计要求 14
4.2 装焊夹具设计思路及原理 14
5 焊接生产线电气设备选型 16
5.1 主控设备选型 16
5.2 传感器选型 18
5.3 步进电机选型 19
6 焊接生产线电气设计 20
6.1 EPLAN设计步骤 20
6.2 EPLAN库的建立 22
6.3 电气原理图的设计 23
结 论 30
致 谢 31
参 考 文 献 32
1 绪论
传统手工焊接，工人受射线、有毒气体及高温等因素的危害，劳动强度大，甚至于危及生命。近20年来，随着自动化，数字化，计算机，机械设计技术的发展，以及对焊接质量的高度重视，自动焊接已发展成为一种先进的制造技术。现代工业生产中，焊接生产过程的机械化和自动化在改善工人劳动条件的同时，保证 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
论 30
致 谢 31
参 考 文 献 32
1 绪论
传统手工焊接，工人受射线、有毒气体及高温等因素的危害，劳动强度大，甚至于危及生命。近20年来，随着自动化，数字化，计算机，机械设计技术的发展，以及对焊接质量的高度重视，自动焊接已发展成为一种先进的制造技术。现代工业生产中，焊接生产过程的机械化和自动化在改善工人劳动条件的同时，保证焊接质量稳定，提高劳动生产率。
1.1 焊接自动化的基本内容
由焊接自动化发展历程可看出，焊接自动化是由点自动化(单机自动焊)、线自动化(焊接生产线)向全面自动化(多焊接机器人加工系统)发展。
1.2 焊接生产线基本组成
焊接生产线(Production Line of Welding)，是指必须经过焊接工艺才能完成完整产品的综合生产线，必然包括专用焊接设备(激光器、机器人等)、辅助工位设备(工艺装备、辅助器具等)以及各种传输装置等。
现代焊接生产线是加工、装配、焊接、无损检验等各种作业中心与焊件的上料、卸料、传输等各种机械装置及生产线的电气控制及通信系统等的综合组合体，即机电一体化。
1.3 自动焊接设备的分类
由自动焊接设备的自动化程度，可以将焊接机分为以下三类：刚性自动化焊接设备，自适应控制自动化焊接设备，智能自动化焊接设备。
(1)刚性自动化焊接设备，也称为初级自动化焊接设备，是自动焊接中最基础的焊接设备，多数按照开环控制的原理设计，虽然整个部分的焊接由焊机自动完成，但是自动焊机无法得到焊接过程中的焊接参数出现的波动反馈，也就是说，刚性自动化焊接设备在焊接过程中无法对焊接偏差进行修正，焊接精度较低，无法完成精密复杂零件的焊接工作。
(2)自适应控制自动化焊接设备，顾名思义，这种焊接设备比刚性自动化焊接设备自动化程度较高，配备了闭环的反馈系统，利用传感器与电子检测线路，可以对焊缝轨迹进行自动导向与跟踪，并将检测到的焊接参数进行闭环的反馈控制。与刚性走动焊接设备相同，整个焊接过程按预定的程序和工艺参数来完成。
（3）智能自动化焊接设备，它利用各种高级的传感元件，如视觉传感器，听觉传感器，触觉传感器和激光扫描器等，并借助计算机软件系统、数据库对焊接过程进行自动化控制，具有识别、判断、实时检测，运算、自动编程、焊接参数存储和自动生成焊接记录文件的功能。
1.4 EPLAN在本设计中的应用
1.4.1 EPLAN介绍
EPLAN作为电气计算机辅助设计时代的先锋，一直是为电气规划，工程设计和项目管理领域提供智能化软件解决方案和专业化服务。
EPLAN Electric P8吸纳了以往版本的优点，并结合Windows和AutoCAD的操作风格，使用户有更好的操作体验。EPLAN Electric P8使用的是Unicode技术，无需安装额外的程序,就能正常显示中文、日文、韩文等世界各种语言(操作系统已具有相应的字体，无论是用户喜欢基于图形设计，还是基于对象设计,都能快速的上手并熟练使用，而且以前积累的数据，都能顺利地迁移到新的EPLAN Electric P8中。EPLAN Electric P8可以传递到其它的第三方软件(如Autodesk Inventor,UG等机械软件，SIEMENS Step-7，Schneider Unity等电气软件)或第三方系统(如ERP,PDM等)，同时，软件的数据信息，如电缆长度,安装底板尺寸，端子标签等可以直接传送给相应的加工设备，由机械设备完成电缆裁切与打号,端子标签印制等以前人工完成的工作。
EPLAN与CAD的对比
表1
对比内容
CAD平台下
EPLAN平台下
标准化设计
标准化程度较低，不同工程师画的原理图差别大
推行标准化理念，依靠符号、图框、表格、部件库、字典及各种规则设置实现紧跟国际步伐的标准化文件
符号
手动绘制，标准不统一
标准符号库，直接调用
绘图连线
手动绘制
自动生成
跨页关联/符号关联
人工统计，易错，不易修改，费时
自动生成，省时无误
跳转功能
CAD下
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