1. 研究目的与意义（文献综述）
焊接作为传统制造业中重要的加工工艺,在工业生产中发挥着非常重要的作用。由于现代科学技术的飞速发展和诸多因素的推动,焊接制造工艺正经历着从手工焊接到自动焊接的过渡。将焊接过程采用自动化、数字化、智能化控制可以极大地提高焊接生产效率、改善焊接生产卫生及安全条件、稳定和保证焊接质量。所以自动化焊接是当前焊接领域的发展方向,也是焊接技术发展的必然趋势。本课题结合法兰的焊接生产现状及发展需要,在通用的埋弧焊焊接设备的基础上对其进行自动化改造,利用plc对焊接过程进行有效控制,从而达到焊接过程的自动化控制。
在上世纪八十年代初期，伴随着科学技术的飞速发展，计算机技术、信息技术以及自动控制技术逐渐应用于现代工业生产，各种自动化设备如工业机器人也如雨后春笋般的开始进入现在工业生产的制造领域，并且在先进的工业国家开始普及应用，截止1997年初，世界上应用中的各类工业机器人己经高达近70万台。其中，焊机用机器人的数量能占到53%左右。近十年来，在工业发达国家如英、美、德和日本等，焊接设备的发展更是飞速。在第十五届世界焊接与切割博览会(2001)上参展的焊接设备厂商多达百家。其中多数参展的焊接设备都采用了世界上最先进的自动控制系统、智能化控制系统和网络控制系统等。在实际的工业生产中也广泛采用焊机机器人作为操作单元，并以此组成焊接中心、焊接生产线以及集成制造系统等。
相比之下，在焊接及其设备的制造领域我国的起步较晚，在上世纪五十年代初期，伴随着国家对重工业发展的的需求，才一陆续加强了对焊接领域的重视，当时国内所用到的焊接设备主要从前苏联引进。随着经济的发展，到上世纪七十年代，我国对焊接相关设备的需求急速增长，相继出现了为数较多的焊接设备生产厂家。在发展初期，国内生产的焊接设备多是性能结构比较简单的焊接操作机、变位机、焊接滚轮架以及相应的翻转机械等，它们多数都是人工操作，少数具有半自动性质，在自动化程度上比较低。进入八十年代，随着成套焊接设备的大量引进，我国在焊接设备的自动化有了很大的提高。但是在自动化焊接领域，我国同国外先进国家还是有很大差距。到2001年，国内应用中的焊接机器人的数量才在一千台套左右。
2. 研究的基本内容与方案
在焊接生产中，直线型焊缝和环形焊缝占据高达95%的比重，在锅炉、核电设备中，环形焊缝要占到焊缝总量的70%以上，传统的焊接方法劳动强度大，生产效率低。本课题基于焊接自动化的发展趋势。对通用的埋弧焊设备进行数字化改造，利用plc对设备进行控制，以实现法兰的自动焊接过程，提出控制方案并对控制效果进行分析，为plc与埋弧焊的结合提供参考。
要对焊接过程进行自动控制，主要控制点在于筒体的定位、筒体的转动以及操作的顺序，结合对整个系统的硬件设计以及的焊接设计要求，在埋弧焊焊接法兰的时候，可以不使用焊接滚轮架，这样在整个焊接系统中，就由焊接电源、焊接机头、焊接旋转装置、气动夹具(本设计采用气动卡盘)等组成。
首先根据生产工艺过程，分析控制要求，从而确定要整个焊接系统需要完成的动作以及具体的操作方式。
3. 研究计划与安排
1) 第 1-2周 阅读有关的参考资料，翻译英文资料，完成开题报告。
2）第 3-6周 熟悉开发工具，完成系统的分析与总体设计。
3）第 7-11周 进行系统详细设计。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]林尚杨 我国机械制造业中焊接机器人的应用现状及发展趋势 第八次全国焊接议论集(第1册)[c]北京:机械工业出版社.1997
[2]刘建峰 基于plc的多轴运动控制系统的研究 机械制造与自动化，2007 (6):125-127.
[3]杨涛，王启江等基于plc绕线机控制系统设计 组合机床与自动化加工技术，2005 (8) : 58-59.
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