摘要:随着我国汽车行业的快速发展和尾气排放要求的提高，对汽车尾气净化器的产量和质量提出了更高的要求。汽车排气系统为管状结构的连接，净化器是其中的一部分，其生产方式主要是焊接加工，焊接方式过去是半自动人工气体保护焊，人工焊接的产品质量不够稳定、生产效率比较低还存在安全保障问题，随着产品数量和质量要求的提升，已不能满足生产实际的需要；现在工厂多采用焊接机器人，但存在投资费用大，使用维护成本和对焊材质量的要求高等问题；针对这一问题在兼顾焊接质量、生产效率和降低生产成本的前提下，研制了汽车净化器环缝焊接专用焊机。

本文分析了汽车尾气净化器零部件的结构特点和材料特性，研究了该零部件的焊接原理和焊接方式，明确了该零部件的焊接工艺和焊接要求；为提高环缝的焊接效率，确定了双环缝焊接专机的开发思路；研究了环缝焊接起弧、收弧的方式特点和焊缝轨迹形成的要求，进行了专机的整体设计，开发了专机的驱动机构、焊接夹具系统、焊枪调整机构和整机的控制系统。

关键词：汽车尾气净化器；焊接专机；双环缝

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1课题背景和意义-1

1.2焊接技术现状分析-1

1.2.1焊接技术的发展-1

1.2.2国内汽车焊接技术的应用-4

1.2.3国外汽车焊接技术的应用-5

1.3汽车尾气净化器壳体的焊接技术及应用-5

1.4本设计的主要考虑的内容-7

第2章 汽车尾气净化器焊技术分析-9

2.1焊接技术-9

2.1.1熔化极气体保护焊分类-9

2.1.2熔化极气体保护焊的优缺点-10

2.1.3熔化极气体保护焊的适用范围-10

2.1.4熔化极气体保护焊的保护气体-10

2.2汽车尾气净化器焊接质量的影响因素-11

2.2.1焊丝材料-11

2.2.2焊接参数-12

2.2.3起弧和收弧方式-12

2.2.4焊接设备和焊接工艺-13

2.2.5其他影响焊接质量的因素-14

2.3焊接质量和焊接速度之间的关系-14

2.4汽车尾气净化器焊接工艺分析-14

2.4.1汽车尾气净化器焊接特点-14

2.4.2机器人焊接汽车尾气净化器的一些缺陷-16

2.5本专机总体设计的思路-16

第3章 双环缝焊接专机的总体设计-19

3.1焊接方法的选择-19

3.2机械设计的内容和要求-20

3.3电气控制系统的设计内容和要求-20

3.4专机后续安装调试说明-21

第4章 双环缝焊接专机的机械设计-23

4.1焊机轨迹形成设计-23

4.2焊机夹具设计-24

4.2.1工件夹具设计-24

4.2.2托架机构设计-25

4.2.3焊枪夹持机构设计-26

4.2.4起焊点和终点的设计-26

4.3焊机驱动机构设计-28

4.4通风装置的设计-29

第5章 电气控制系统的设计-31

5.1设计思路和方案-31

5.1.1动作控制分析-31

5.1.2操作方式的选择-31

5.2 控制系统硬件设计-32

5.2.1 接近开关的选用-32

5.2.2 PLC选用-32

5.2.3 变频器选择-34

5.2.4控制电路设计-35

5.3 控制系统软件设计-37

5.3.1 控制系统软件总体设计-37

5.3.2 控制系统流程图-38

5.3.3 PLC控制程序-39

5.3.4 变频器参数设定-41

第6章 结论与展望-43

6.1 总 结-43

6.1.1论文完成的工作-43

6.1.2论文的创新点-43

6.1.3存在的不足-43

6.2思考与展望-44

致  谢-45

参考文献-47