1.1 课题的提出及课题的研究任务
1.1.1 国内外焊接设备发展现状与发展趋势及课题的提出
焊接在生产建设中的应用已日趋广泛，进一步提高焊接质量、改善劳动条件、提高劳动生产率已成为所有焊接工作者的强烈愿望，而采用自动控制技术则是达到上述目的的正确途径。尤其是低成本自动化设备，非常受欢迎。目前，世界各国都着重于提高焊接生产的机械化和自动化水平，尽量采用各种高效率的机械化、自动化的焊接方法、焊接设备及控制系统[1]。
随着计算机技术的迅猛发展，各种焊接设备的智能化成果与产品已大量涌现出来，这是焊接设备的一个发展方向，也是焊接生产现代化的必然趋势。而在焊接设备中所采用的微机控制系统，已由早期低档的Z80、6502等单板机发展为目前常用的Mcs-51、96、PIC等系列的工业用单片机、PC工控机以及可编程控制器(PLC)。
用计算机控制的焊机，制造方便，有较好的试用性和通用性。然而计算机对于焊机来说，价格昂贵，体积大，而单片机是以工业控制为目而设计的，将计算机的一些功能集成在一块芯片上，体积小且价格便宜，其运算和逻辑功能，可以有效地满足各种复杂生产过程的控制要求，同时，它的高速度足以对各种控制模式作出实时响应，并赋于它与许多控制回路进行信息交换和进行控制调整的功能，其性能已远远超过以分立元件为主的控制电路。特别是单片机通过修改软件，可使设备快速、方便地获得新的功能，这是后者所做不到的。所以单片机用在焊机上的性能价格比较高，为设备本身自动化和生产过程自动化，提供了性能优良的控制装置。品种繁多的单片机，可满足各种控制方式的需要。因此单片机控制的焊接设备应运而生，并得到了很快的发展。
......

目 录
摘 要 I
目 录 III
第一章 绪论 ……………………………………………………………1
1.1 课题的提出及课题的研究任务 …………………………………….1
1.1.1 国内外焊接设备发展现状与发展趋势及课题的提出…….. ..1
1.1.2 课题的研究任务 …………………………………………………..2
1.2 课题的研究思想及本课题的研究意义 ……………………………3
1.2.1 课题的研究思想 ……………………………………………………3
1.2.2 课题的研究意义 ……………………………………………………3
第二章 CO2焊焊接工艺对设备的要求……………………………… …4
2.1 CO2焊焊接参数的选择 …………………………………………..4
2.2 焊接工艺对焊接设备的要求 ………………………………………6
2.2.1 焊接工艺对电源外特性的要求 ………………………………….6
2.2.2 焊接工艺对送丝机的要求 ………………………………………7
2.2.3 焊接工艺对焊机控制系统的要求……………………………………8
2.3 焊接电源的选择 …………………………………………………….9
第三章 焊机对机械结构的要求 …………………………………………..10
3.1 他励直流电机的机械特性 …………………………………………..10
3.2 机电一体化对机械传动的基本要求 ………………………………….11
3.3 滑动螺旋传动的特点 ………………………………………………..12
3.4 焊机对机械结构的要求 ……………………………………………13
3.4.1 焊机对焊接工作台的要求 ……………………………………….13
3.4.2下拖电机和减速器的选择 …………………………………………….14
3.4.3 上拖电机和减速器的选择 ………………………………………..15
3.4.4 焊枪调整机构 ………………………………………………………15
3.4.5 送丝系统的选择 ………………………………………………………16
3.4.6 送丝电机和减速器的选择 ………………………………………..16
第四章 控制系统的设计方案 …………………………………………….18
4.1 控制系统的总体方案 …………………………………………………18
4.2 操作控制面板的设计 …………………………………………………18
4.3 直流电机驱动和调速方案 …………………………………………..18
4.4单片机控制的焊接时序电路设计方案 ……………………………..20
4.4.1 单片机的选择 …………………………………………………….20
4.4.2 焊接时序控制电路具体方案 ……………………………………….23
第五章 控制系统的硬件设计 …………………………………………….5
5.1焊机硬件系统的总体概述 …………………………………………….25
5.2 硬件系统的电源设计 …………………………………………………25
5.3 直流电机的驱动和调速电路设计 ……………………………………25
5.3.1 晶闸管对触发电路的要求 ………………………………………..26
5.3.2 电机的调速电路 ………………………………………………………27
5.3.2 电机的驱动电路 …..

参 考 文 献
[1] 赵家瑞 董挺.高等学校试用教材 焊接自动控制基础[M].机械工业出版社, 1990年10月第1版
[2] 赵亚光等编著.高等学校试用教材 微型计算机在焊接中的应用[M].西北工业大学出版社 , 1991年3月第1版
[3] 殷树言等编著.CO2焊接设备原理与调试[M].机械工业出版社 , 2000年10月第1版
[4] 赵松年 张奇鹏 ,机电一体化机械系统设计[M]. 机械工业出版社 ,1996
[5] 陈秀宁.机械设计基础（第二版[M].浙江大学出版社,1993年12月第1版
[6] 徐灏等编著.机械设计手册 [M].机械工业出版社，2000年6月第2版
[7] 俞光昀等编著.PIC系列单片开发应用技术[M].电子工业出版社, 2000年4月第1版
[8] Lin, Rong-Ho.Intelligent gas metal arc welding process control system: An application of artificial neural network fuzzy inference, and expert system technologies. Source: Dissertation Abstracts International, Volume: 55-08, Section: B, page: 3518.1994
[9] Gu, Hongping.Real-time monitoring and adaptive control of carbon dioxide laser beam welding. Dissertation Abstracts International, Volume: 60-07, Section: B, page: 3498.1999
[10] 兰强，刘艳红.汽车支承组件的CO2自动焊接[J].电焊机,2002,32(6):25-27.
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[14] PeterJ. Hewitt Strategies for RiskAssessrrLnt and Control in Welding
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[15] J. Santana, J. L. Nareda Sirrulation and Construction of a Speed Control
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[18] 骆德阳,方培泉,兰强.智能化轧辊堆焊专用系统[J].焊管，第20卷第4期1997年7月
[19] 兰强 ，张秀云.一种圆环面等厚自动堆焊方法[J].电 焊 机,Vol.32 NO.7
[20] W. Lucas: Computer in arc welding-the next industrial revolution.Part
la: An introdution to computer technology.Metal Construction. 1984(10): P633-P666
[21] W. Lucas: Computer in arc welding-the next industrial revolution.Part la: Computers in arc welding-then next industrial revolution.Metal Construction. 1985(l):P30-P34
[22] 兰强. 双金属焊管轧辊的探索与实践[J]. 焊管,第20卷第2期1997年3月
[23] 赵晶,汪苏,刘玉池,齐铂..

摘 要
随着焊接生产对设备自动化要求的提高，堆焊设备的自动化成了一个亟待解决的问题。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平面堆焊控制系统，能实现焊接过程的全自动，并可以灵活地解决磨损程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方法和设计过程，包括硬件设计、软件设计等方面。硬件电路部分主要包括以PIC16F74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，阐述了电路的抗干扰措施。软件程序用PIC系列汇编语言写成。利用软硬件结合，实现焊接的时序控制以及满焊和定位焊两种焊接方式。
试验证明，本控制系统具有下列特点：自动化程度高，堆焊过程连续;工作稳定可靠，生产效率高；操作方便，工人的劳动强度低；原材料供应方便,综合成本低。因此，本控制系统具有良好的实用价值。