【摘 要】
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本课题结合生产实际，拟设计一热脱扣器组件自动焊接工作站，主要适用于塑壳断路器不同规格热脱扣器的焊接，目的是提高热脱扣器生产效率，提高焊接质量，减轻工人劳动强度。该工作站完
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本课题结合生产实际，拟设计一热脱扣器组件自动焊接工作站，主要适用于塑壳断路器不同规格热脱扣器的焊接，目的是提高热脱扣器生产效率，提高焊接质量，减轻工人劳动强度。该工作站完成各零件的自动上料、自动上钎料、自动焊接、自动下料。工作时，只需将热元件、双金属片、连接板放置于相应的震动盘内，然后按下人机界面上相应按钮，即可实现全自动焊接。上位机对工作站运行情况进行实时监控。 本课题根据脱扣器焊接的特点、零部件特征及生产要求等实际情况，经过比较及分析，确定采用如下方案:机械及执行机构部分，确定采用震动盘实现热元件、双金属片、连接板的自动供料，采用各种气缸、直线导轨、步进电机等组成的机械手完成将不同工件放置到焊接夹具对应的位置以及完成焊接成品的自动下料，采用凸轮分割器完成焊接夹具在不同工位之间的传送;控制系统部分确定采用西门子PLC作为本工作站控制系统的控制核心，PLC通过接收各传感器的信号对气缸、电机、焊机等执行元件进行合理的顺序控制，从而完成该工作站的自动上下料及自动焊接。 本论文首先对该工作站主要机械部分进行了详细论述，包括自动供料系统、自动送料装置、传动机构、随行夹具的结构设计及分析;接着介绍该工作站电气工作原理及PLC控制系统的设计，包括PLC、触摸屏人机界面控制流程设计以及气缸、变频器、步进电机、焊机等各执行元器件控制的实现方式;然后阐述PLC与上位机通过自由口通信模式进行数据传输，从而实现上位机对工作站工作状态、焊接计数、报警信息等情况的实时监控;最后论述在焊接调试阶段，采用Ansys有限元软件对热脱扣器焊接过程的仿真分析，分析不同电极压力、电流及通电时间条件下热脱扣器焊接处温度分布情况，最终确定焊接参数，为实际焊接调试过程中焊接参数的确定提供参考。
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