1、毕业论文开题报告 电气工程及其自动化 集装箱前框间断自动焊接的实现 一、课题研究意义及现状 集装箱 是近年来出现的模块化运输设备，具有可重复利用性，高可靠性，可快速装运等特点。自出现以来，以快速的占领了货运市场。 采用集装箱运输可以节省包装费用，保持货物完整，且便于使用机械装卸搬运，减轻工人装卸作业劳动强度，提高装卸效率，加速船舶和车辆的周转，降低运输费用，从而使集装箱运输得到迅速发展。这用物流模式的发展又对 集装箱 焊接工艺有了一定的要求 ， 其中前框作为集装箱的重要组成部件，其质量的好坏 影响到整个集装箱的使用寿命及 承重能力，并且此工件人工焊接难度很大，焊点之间的距离要求非常高，一不小心
2、，就会出废品。目前国内采用的人工手工生产已经不能满足要求，由于人工体力消耗大，而且焊接距离的精确度很难很握，往往会出现一些偏差，对其质量有很大的影响。然而，该课题研究的集装箱前框间断自动焊接装置的实现，应用 PLC 控制，能准确定位测量焊接距离，完成自动焊接任务。这样对前框的精细焊接能提高不少，从而对公司的生产效益也有很大的提高。 该课题设计电气控制，并且来源于生产，综合性、实践性强。通过集装箱前框间断自动焊接装置的实现可以使学生对 PLC 与 触摸屏的应用有更进一步的了解，对所学的电气控制方面的知识更进一步的巩固。与此同时还可以培养学生的正确设计思想、方法、创新能力及科学态度，以及提高学生的
3、综合专业技能与素质。结合指导老师的研究，该课题使用 PLC 与触摸屏的软件控制是可行的，并且也十分有意义。 二、课题研究的主要内容和预期目标 设计一个集装箱前框间断焊接，而且能适应不同的箱子焊接距离不一样要求的自动焊接控制装置 。 前框是集装箱重要组成部件，质量的好坏直接影响到整个集装箱的使用寿命及承重能力，并且此工件人工焊接难度很大，焊点之间的距离要求非常高，一不 小心，就会出废品。此工件的手工生产主要有以下几个过程：气缸定位零件压紧工人拿量尺在工件上逐段做出需要焊接部分的记号逐段焊接打磨工件松开输送到下一个工位。现需要设计能自动完成上述工艺要求的电气控制装置，要求能根据设定的程序，控制焊接
4、机架移动，控制焊机的引弧、焊接、收弧（焊机采用直流二氧化碳保护焊），且装置能精确测量机架运行的距离及速度，以保证焊机在预先设定的时间及距离中完成焊接任务，最后一个焊点完成之后，机架自动返回到起始点，同时气缸松开，工件输送到下一工位。 三、课题研究的方法及措施 课题研究的 方法：通过学过的理论知识以及网上的相关焊接技术资料对前框间断自动焊接有一定了解，并在一家集装箱公司实习，在实践的过程中巩固和系统整理自己学习的知识，并在此基础上进行创新研究。先搜集有关该课题的各方面资料，同时加以认真阅读研究，再在理解认识的基础上和指导老师的指导下 ,对比 C 语言、单片机、 PLC 等各种语言从而确定用 PL
5、C 来实现，及其 PLC 软件实现的具体焊接控制装置程序，最后论证和完善设计方案。 课题研究的措施： 1使用触摸屏、变频器、 PLC 综合应用技术，了解他们之间的相互通信以及硬件连接方式。 2. 了解工艺 图。了解厂里提供的集装箱焊接平面图，进行思考和分析。 3. 了解集装箱的手工焊接过程，按照所要实现的功能，将其进行模块化，把哪个功能要需要什么硬件装置进行仔细分析。经过资料的查找，初步打算采用三菱 FX2N 为核心，各输入信号经过运算比较器后驱动外围输出；用富士变频器来调速电机，给焊机焊接带来极大的方便；触摸屏选择的是罗升人机界面，用于焊接工艺数值写入；采用松下焊机，用于间断焊接 ,该焊机具
6、有较高焊透性和快速性；利用码盘上的接近开关数来计数，给 PLC 提供行走距离的运算。 4. 进行装置参数设置以及计算。 5. 通 过框图和软件仿真来初步体现 PLC 实现具体的焊接工艺程序。 6. 进行调试，然后运用于生产。 四、课题研究进度计划 2010.10.18-2010.11 1： 分析任务，复习有关 PLC、变频器、 HMI、运动及定位控制、伺服控制等的知识。 2010.11.1-2010.11 30： 收集资料，完成开题报告、文献综述、外文翻译。 2010.11.30-2010.12 3：制作开题答辩 PPT，进行开题报告 2010.12.5-2011.2.10： 设计与写论文，完
7、成全部硬件电路的设计（包括器材选型、规格型号、I/O 分配、 接线原理图等），熟悉编程软件的使用，同时完成软件部分（包括梯形图和触摸屏）设计并进行系统调试。 2010.2.10-2010.2.21： 撰写设计报告与论文。 2010.2.21-2010.3.10： 设计作品完善，论文修改。 2010.3.10-2010.4.17： 准备答辩，完成答辩 。 五、参考文献 1 廖常初 . FX 系列 PLC 编程及应用 M.北京：机械工业出版社， 2007， 1. 2 汪晓平 .PLC 系统开发实例导航 M.北京人民邮电出版社， 2004,8 3 杨耕，罗应立 .电机与运动控制系统 M.北京 :清华
8、大学出版社 ,2006.3. 4 阮友德 .电气控制与 PLC 实训教程 M.北京 :人民邮电出版社 ,2006.8. 5 巫莉 .电气控制与 PLC 应用 M.北京：中国电力出版社， 2008.5. 6 阮友德，张迎辉 . PLC、变频器、触摸屏综合应用实训 M.北京：中国电力出版社， 2009.1. 7 黄禹，李敏等 .基于 TD200 的自动管一板焊机 PLC 控制系统 J.石油化工设备， 2006， 35（ 5）：69 72. 8 陈新岗，张超峰等 .基于 PLC 的立体停车库定位控制系统软件设计 J.电工技术， 2009，（ 1）：43 45. 9 郭丙君，李鸿升 .PLC 在自动焊
9、接线中的应用 J.世界仪表与自动化， 2006，（ 6）： 22 24. 10 MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION.FX1S FX1N FX2N FX2NC 编程手册， 2001.8. 11 Frank D. Petruzella. Programmable Logic Controllers , Third EditionM.McGraw-Hill Education(Asia) Co.,2007， 5. 12 John W. Webb , Ronald A. Reis .Programmable Logic Controllers ： Principles and Applications , Fifth EditionM.Publishing House of Electronics Industry,2005， 8.
