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1、中文题目：耐磨钢板堆焊机单片机控制器设计外文题目：THE DESIGN OF SINGLECHIP CONTROLLER OF WEAR-RESISTING STEEL PLATE WELDING MACHINE毕业设计（论文）共 74 页（其中：外文文献及译文18页） 图纸共1张 完毕日期 6月 答辩日期 6月摘要随着焊接生产对设备自动化规定的提高，堆焊设备的自动化成了一种亟待解决的问题。目前能实现自动堆焊的设备很少，使用效果差，堆焊劳动强度大，工作环境恶劣，效率低，能耗高。因此，设计一种自动堆焊设备有非常重要的意义。本论文采用CO2气体保护焊工艺，以单片机为控制中心设计一种耐磨钢板堆焊控制
2、系统，能实现焊接过程的全自动，并可以灵活地解决磨损限度不同以及磨损区尺寸不同的问题。本文论述了控制系统的设计措施和设计过程，涉及硬件设计、软件设计等方面。硬件电路部分重要涉及以AT89S52单片机为控制中心的焊接时序电路和晶闸管直流调速系统。软件程序用C语言写成。运用软硬件结合，实现焊接的时序控制以及满焊和定位焊两种焊接方式。本控制系统具有如下长处：自动化限度高，堆焊过程持续；工作稳定可靠，生产效率高；操作以便，工人的劳动强度低；原材料供应以便，综合成本低等长处。因此，本控制系统具有良好的实用价值。核心词：堆焊；CO2气体保护焊；自动控制；单片机AbstractWith the improvi
3、ng of automatic welding maehine,the automatization of hardfacing we1ding facility become an urgent prob1em which we should resolve as soon as possible.Hardfacing welding with hand is a type of work which is swinked,high-drain and low produetive efficiency.So designing a kind of automatic hardfacing
4、welding equipment with cost-effeetive appoaches to improve produetivity and work conditions will have a big market.This thesis studies a kind of automatic plane hardfacing welding control system with CO2 welding technique.Its control center is singlechip and it makes the whole proeessing automatical
5、ly.It also can automatically weld the workpiece which is frayed abnormally or frayed with different size.This paper introduced the design method and research process of the control system,ineluding hardware design,software design and so on.The hardware cireuits inelude thyristor direct current speed
6、-govening system and the welding logic control circuits controlled mainly by AT89S52 siglechip,and besides,the circuits have some measures of anti-jamming.The software is written by C language.With soft hardware,the control system can achieve two kinds of welding methods,full welding and orientation
7、 welding by weld proeessing logic automatic control.This system have the following feature:Working continuously with highly automatic degree;Having high stability and efficieney;Easily operated with low labor intensity;Getting raw materials easily and proeessing with low cost.Witht hese advantages t
8、his system will have high practieal value.Keywords:hardfaeing welding;CO2 welding;automatic control;singlechip目录0 前言11 概述21.1 堆焊技术的发展21.1.1 堆焊的重要发展与应用21.1.2 自动堆焊的现状21.2 课题的提出31.3 自动堆焊机与以往堆焊相比的长处31.4 控制任务41.5 控制系统要实现的功能42 系统指标及对设备的规定62.1 系统指标62.1.1 过程指标62.1.2 技术工艺参数62.2 焊机对设备规定72.2.1 弧焊电源的选择72.2.2 对堆
9、焊机床的规定72.2.3 对小车、送丝电机驱动电路的规定72.2.4 对送丝机的规定72.2.5 对气体流量的规定83 焊机设备的选择93.1 焊机机械构造93.2.1 工作台的构成93.2.2 工作台的构造103.3 滑动螺旋传动103.3.1 滑动螺旋传动原理103.3.2 滑动螺旋传动的特点113.3.3 机电一体化对机械传动的基本规定113.4 她励直流电机的机械特性123.4.1 电枢回路中的电压平衡方程133.4.2 她励直流电动机的固有机械特性133.5 电机的选择143.5.1 左右方向电机和减速器的选择143.5.2 前后方向电机和减速器的选择153.5.3 送丝电机和减速器
10、的选择154 自动堆焊系统的硬件设计184.1 硬件设计方案184.2 控制面板的设计184.2.1 系统的硬件构成194.2.2 硬件系统的电源设计194.3 直流电机的驱动和调速电路设计204.3.1 直流电机驱动和调速方案204.3.2 电机的调速电路204.3.3 电机的驱动电路224.4 单片机控制的焊接时序控制电路234.4.1 焊接时序控制电路具体方案234.4.2 单片机控制的焊接时序控制电路244.5 电机位移信号提取电路264.6 显示电路264.7 键盘输入电路284.8 单片机的选择284.8.1 单片机的选择284.8.2 单片机简介294.8.3 引脚简介294.8
11、.4 AT89S52单片机的重要构成部分334.8.5 复位电路354.8.6 时钟电路365 软件设计385.1 自动堆焊机的程序设计385.1.1 系统的主程序385.1.2 各部分子程序396 技术经济分析446.1 技术分析446.2 经济分析447 结论45道谢46参照文献47附录A 系统程序48附录B 译文56附录C 外文原文640 前言随着多种机械制造业迅猛发展，焊接技术已在生产建设的应用中日趋广泛。但是以往的人工焊接劳动量大；速度慢；生产效率低；主线无法满足生产的需要。因此提高焊接质量、改善劳动条件、提高劳动生产率己成为所有焊接工作者的强烈愿望。提高焊接对生产设备的自动化规定，
12、使焊接智能化，也成了一种亟待解决的问题。近几年，国内在堆焊技术上做了许多研究，但仍然没有满意的产品诞生，能实现自动堆焊的设备很少，效果和普及限度也不佳，不能满足现阶段国内国情的发展。因此对国内来讲研发出一种智能化的堆焊机势在必行。本论文采用CO2气体保护焊工艺，以单片机为控制中心设计一种耐磨钢板堆焊控制系统。改善了以往工人劳动条件及劳动环境，劳动强度大大下降，设备简朴、原材料供应以便，具有良好的经济价值。选用合适的焊接电源，采用单片机控制及CO2焊接工艺，软硬件并用，实现送丝速度、焊接速度和焊缝间距的调节、焊接时序控制以及焊车的行走、满焊、定位焊、预停、急停/复位等功能。送丝速度和焊接速度的调
13、节采用晶闸管电压负反馈调速系统；焊缝间距的调节运用一种BCD拨盘将信号反馈给单片机，通过单片机的程序来控制；焊接时序控制和焊车的行走方式由软硬件结合实现。运用此耐磨钢板堆焊控制系统，堆焊层质量好，抗锈、抗裂能力强，缩短了焊前准备工作时间和其她辅助工作时间，堆焊过程持续，生产效率高，能耗及综合成本低。改善了工人劳动条件及劳动环境，劳动强度大大下降，可以灵活地解决磨损限度不同和以及待焊区尺寸不同的问题，设备简朴、原材料供应以便，具有良好的经济价值。本控制系统和其她机械设备合适配合，也合用于圆环面的堆焊。1 概述1.1 堆焊技术的发展1.1.1 堆焊的重要发展与应用堆焊技术在国内来源于20世纪50年
14、代末，几乎与焊接技术同步发展。发展初期重要用于修复领域，即恢复零件的形状尺寸，60年代已经将恢复形状尺寸与强化表面及表面改性相结合，改革开放后堆焊技术的应用领域进一步扩大，堆焊技术从修理业扩展到制造业，90年代受先进制造技术理念的影响，堆焊措施与智能控制技术和精密磨削技术相结合的近净形技术（Near Net Shape）引起了制造业的广泛关注，这也是堆焊技术从技艺走向科学的重要标志。堆焊技术在国内经历近50年的风雨历程，不仅是延长材料或零件服役寿命的工艺措施，并且成为先进制造技术的发展基本。堆焊焊接质量稳定，生产效率高，易于实现机械化、自动化的焊接措施。因此，自19世纪末问世以来得到了迅速发展
15、，广泛地用于航空航天，汽车车辆，轻工家电等行业。特别是近年来，随着汽车工业等现代化大批量生产公司的不断增长，电阻焊接措施在整个焊接领域中的比例也在增长，并且其应用领域也在不断的扩大。堆焊技术在国内近50年的发展历程中，为基本工业的崛起和发展作出了重要奉献，其应用遍及机械、能源、交通、电力和冶金工业等领域。1.1.2 自动堆焊的现状堆焊是指将具有一定使用性能的合金材料借助一定的热源手段熔覆在母体材料的表面，以赋予母材特殊使用性能或使零件恢复原有形状尺寸的工艺措施。因此，堆焊既可用于修复材料因服役而导致的失效部位，亦可用于强化材料或零件的表面，其目的都在于延长零件的使用寿命、节省贵重材料、减少制导致本。因此，国内外制造业对堆焊技术的发展十分注重，各工业发达国家的有关学术机构均设立了专门委员会，以协调和增进堆焊技术的发展。与堆焊技术的国际发展前沿相比较，国内在堆焊基本理论方面（如堆焊合金的设计、堆焊缺陷的形成机理等）并不落后于工业发达国家，但堆焊材料和设备的工业发展水平与发达
