，将该端子与端配合使用产生输入信号控制输出端子，第组各输出组的彼此电气隔离控制输出端子，第组控制输出端子，第组控制输出端子，第组点数的分配及接线在对防窜控制系统的各个硬件组成部分进行了详细分析后，对主机的点数进行分配，见下表名称地址说明输入信号传感器右检测工件向右边窜动传感器左检测工件向左边窜动启动按钮启动防窜控制系统停止按钮停止防窜控制系统手动按钮手动调节自动按钮自动调节上升工件上升控制下降工件下降控制电机停止电机停止控制顶起上限位上限位行程开关顶起下限位下限位行程开关窜动限位左边窜动限位开关窜动限位右边窜动限位开关输出信号脉冲输出输出脉冲信号控制方向输出输出方向信号控制左窜左窜运行显示灯右窜右窜运行显示灯风扇系统温度控制运行系统运行指示灯蜂鸣器极限位置时报警根据分配表，画出主机的硬件接线图如下控制系统硬件接线图步进电机的计算与选型计算加在步进电动机转轴上的总转动惯量已知滚珠丝杠的公称直径，总长，导程，材料密度，移动部件总重力，蜗杆蜗轮传动比为，丝杆每的重量为.。计算得各个零部件的转动惯量如下滚珠丝杠的转动惯量，拖板折算到丝杠上的转动惯量，小齿轮的转动惯量，大齿轮的转动惯量。初选步进电动机的型号为,为两相混合式，有常州宝马集团公司生产，两相四拍驱动时的步距角为.，从表查得该型号的电动机转子的转动惯量。则加在步进电动机转轴上的总转动惯量为.•计算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩分快速空载和承受最大负载两种情况进行计算。快速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩，其中包括三部分部分是快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩部分是移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩还有部分是滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦转矩。因为滚珠丝杠副传动效率很高，其中相对于和很小，可以忽略不计。则有考虑传动链的总效率，计算空载起动时折算到电动机转轴上最大加速转矩其中式中空载最快移动速度，指定为步进电动机步距角，预选电动机为.脉冲当量，取.脉冲。设步进电机由静止加速至所需时间，传动链总效率。大小为其中，为主动滚轮与从动滚轮间的距离,般情况下使用的滚轮架中心角都为。，所以的大小为的半。设分别为左边和右边滚轮与筒体的初始螺旋角，据式简体轴线发生偏移后，轴向速度为当轴偏移变化时可以改变轴向速度，可以看出轴偏位移可以增加也可以减小轴向速度,要有效控制轴向速度，必须正确选择轴偏位移矢量，由于螺旋角都很小，可将式近似为由图推导出升降装置的位移与附加螺旋角的关系，它们之间的函数关系较为复杂，由于实际控制中螺旋角的变化范用较小，可近似认为升降装置的位移增量与附加螺旋角成线性关系，其比例系数与滚轮直径，筒体直径，滚轮架中心角有关为由式式和式可得令，则有举升机构电机转速与螺旋千斤顶的位移的关系为其中，与升降装置传动比和丝杆螺距等有关。由式和式可得其中，．设轴窜位移为，由式可写出举升机构及滚轮架的传递函数为.升降装置的选型型号各参数意义.承载能力.吨。结构形式丝杆不旋转，只作轴向移动。丝杆或螺母在安装底脚上面。丝杆头部为法兰盘型。行程。防旋转型带防护罩型此螺旋升降机是由蜗轮蜗杆，箱体，轴承，丝杠等零部件组成。工作原理为电机或者手动驱动蜗杆旋转，蜗杆驱动蜗轮减速旋转，蜗轮内腔加工为内螺纹，驱动丝杠上下移动，由于内部有蜗轮蜗杆，丝杠的减速作用，达到放大推力的作用。主要性能参数如下最大起升力丝杆每的重量.丝杆螺纹尺寸提升速度.最大拉力蜗杆转速蜗杆蜗轮传动比润滑剂蜗轮蜗杆油蜗杆每转行程.润滑脂量.满载时蜗杆扭矩.最大使用功率.效率不加行程的重量.功能特点通过驱动蜗杆旋转，实现丝杠的上下移动，达到推拉或者顶升的作用。自锁性能普通齿丝杠电动推杆和螺旋升降机，由于综合传动效率低，大部分有绝因此，使焊件不发生轴向窜动的充分条件是焊接滚轮架和筒体图.主动滚轮从动滚轮筒体筒体轴向窜动的检测调节及执行机构设计.轴向窜动检测我们的目的是要检测出焊件在轴线方向上的窜动位移，从原理上说，可以采取在焊件筒壁侧面检测方式和在焊件端面检测方式。筒壁侧面检测方式可以不受焊件端面误差的影响，但这种检测方式由于要去除筒壁的垂直旋转分量，再加上打滑筒体表面粗糙污物的影响，因此要制造出可靠的传感器来是不容易的。在焊件端面检测方式是目前贯用的检测方式，这种检测方法简单易行，只要让传感器利用弹簧力顶住筒体端面，跟随焊件的轴向窜动即可。但这种检测方式不可避免地受到焊件端面与其轴心线垂直方向上凹凸不平的影响，因此要求对焊件的受测端面进行加工。但对大型焊件来讲，这种加工要求的精度越高，其困难和费用也就越大。能否降低对端面加工的要求，就显得重要起来。比如，工艺要求焊件的轴向窜动量不大于，可是焊件的受测端面不平度却大于，在这种条件下能否做到防止焊件的轴向窜动是衡量防窜滚轮架是否实用的重要指标之。对滚轮架本身来说，在端面误差很大的情况下，检测装置检测到的数据即使能保证防窜在允许波动的范围以内，但如果使用焊接设备机头部分没有自动跟踪装置的话，最终焊接出来的焊缝是形的，这种结果我们只能判定为不合格，所以我们要尽最大可能消除端面误差。为此提出了检测工件中心位置的方案。要解决这问题并不困难，在检测焊件中心位置不变的前提下，只要在检测的过程中能避免如上所说的端面加工误差造成的影响就可以了。因此我们可以采用简单加工固定法，即使用个小的平板。至于平板面积只需要根据焊件实际情况来定，设法固定在焊件的中心位置即可。当然条件是要使平板和焊件的轴线基本垂直。总的来说，使检测装置检测的是个基本垂直于焊件轴线的平面，而不是在加工的圆周上就基本可以了。.调节方式两端加上限位开关，来限制升降装置的最大升降高度，其允许的最大范围由设计而定。位移传感器装在伸缩杆上，伸缩杆另头由装在从动轮上的螺钉槽上螺钉的松紧控制。筒体左右两端分别装有位移传感器和左右微动式限位开关，其安装方法相同。左右微动式限位开关是为了防止筒体突然窜动量很大而导致无法焊接的问题。控制系统电气原理图筒体轴向窜动的理论分析.焊接过程中常出现的些问题当筒体的形状是规则的圆柱体，但滚轮架的主动轮和从动轮的安装不在同水平线上时，滚轮对简体也会产生轴向外力的作用使筒体出现向安装的滚轮较低的方向窜动。如图.所示。故其产生的轴向外力可以是简体重力的轴向分量式中为支承角，为摩擦系数。当简体的形状是规则的圆柱体，但滚轮架的个主动轮和从动轮的轴线在水平面内不平行呈喇叭形状，个滚轮也会对简体产生轴向外力使筒体出现轴向窜动。故由图.分析得水平向右的轴向力当简体的形状是规则的圆柱体，个滚轮的安装都在同水平面上，而另外的个滚轮却不在同平面内，滚轮架运行时，滚轮对简体产生轴向外力使筒体出现轴向窜动。故由图.分析得水平向左的轴向力图.图.图轴向窜动的主要原因综上所述，影响焊件做轴向窜动的主要原因是滚轮各轴线与焊件轴线的平行度。焊接滚轮架的制造安装误差已有行业标准规定，误差的具体内容有滚轮的跨距支承距对角线长度高度和偏角等允差，最终表现为螺旋角，因此筒体的轴向运动往往是不可避免的。由于制造安装等原因，滚轮和工件之间存在的螺旋角是工件产生轴向运动的内在因素。因此，在制造和使用焊接滚轮架时，首先要尽量做到主从滚轮架都位于同中心线上。各滚轮的轴线都在个水平面内且相互平行。滚轮间距相等。焊接滚轮架是借助主动滚轮与焊件之间的摩接力带动焊件旋转的变位机械。在筒形工件内外环缝的焊接中，组合式焊接滚轮架逐渐取代长轴式固定式等焊接滚轮架，获得了广泛的应用，但如何合理的控制其焊接时的轴向窜动及主动轮的转速仍值得分析。组台式焊接滚轮架主要由主动轮座从动轮座支架三部分组成。支架相当于机座，轮座坐在其上对工件起支承作用，其中主动轮座还起驱动作用。这三部分自成独立单元，人们可利用其数量的协调变化组合成能驱动各种长度各种直径不同重量筒形工件的焊接滚轮架。但是，作为标准组台，是由两个支架和四个轮座组成的，其中至少有个轮座是主动轮座。我国在年颁布的焊接滚轮架的行业标准中规定主动滚轮的圆周速度应在范围内无级可调，速度波动量按不同的焊接工艺要求，要低于，滚轮转速应稳定均匀，不允许有爬行现象。按规定制造的筒体类工件在防轴向窜动滚轮架上进行焊接时，在整个焊接过程中允许工件的轴向窜动量为。国外于世纪年代中期推出的防止焊件轴向窜动焊接滚轮架，能将焊件的窜动量控制在以内。我国近年来也有个别工厂生产过防窜动滚轮架，但在实用性和可靠性方面，与国外产品相比还存在着差距。国外在年代初期研制开发了种防止工件轴向窜动的焊接滚轮架。如瑞典伊萨意大利安莎多和英国公司等都推出了这种产品。国外所研制的防轴向窜动焊接滚轮架与国内常规的焊接滚轮架相比，增加了套高可靠度的轴向位移自动调节系统。在焊接过程中能同步调节筒体的姿态，使焊接过程可靠实施，大大提高了生产效率，同时可得到高质量的焊接接头。相比国外，我国防轴窜焊接滚轮架的研制还处于初始阶段，据调查，至今国内尚无正式厂家能够制造抽比较成熟的产品，生产中主要是依靠引进国外的设备，如兰州石油化工机械厂哈尔滨锅炉焊接,轮架,检测,控制系统,设计,毕业设计,全套,图纸目录摘要.绪论.国内外焊接滚轮架发展现状.课题的研究内容及意义.防窜焊接滚轮架系统的结构设计及工作原理.系统的结构设计.系统的工作原理.筒体轴向窜动的理论分析.焊接过程中常