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焊接作为一种实现材料永久性连接的方法,已经被广泛地应用于机械制造等现代工业生产的各个领域,是制造业中不可或缺的加工方法。焊接过程中的焊丝摆动,可以提高焊接效率、增加焊道宽度、降低焊层厚度。对于间隙狭窄、焊缝深的焊接环境容易实现多层多道焊接,有利于提高焊缝金属的力学性能,同时对于改善焊接宽度不均匀的焊缝和增进焊道表面美观度有着重要的实际意义,本文的工作就是研究窄间隙埋弧焊的摆动模式、摆动机构及其控制系统的设计。本文首先对窄间隙埋弧焊的焊接环境和焊接过程中焊丝摆动模式进行研究,分析焊丝摆动在窄间隙埋弧焊中的作用;结合通用焊接摆动器的结构和功能,设计一种完全适合窄间隙埋弧焊的摆动装置,要求实现焊丝的横向摆动及纵向提升;最后根据窄间隙埋弧焊焊丝摆动系统的具体工作流程,完成焊接摆动器机械执行机构及其控制系统的硬件电路和软件设计。焊接摆动的机械结构部分,完成了焊接摆动器、提升机构、焊丝夹持机构及一些其它辅助结构的设计,为控制系统的设计提供了基础;控制系统的硬件电路设计中,主要完成了控制器最小系统、电源模块、LCD、键盘、焊丝摆动伺服驱动电路的设计;系统的软件设计主要是在MPLAB IDE集成开发环境下,采用MPLAB C30编译器对各个模块进行程序编写和调试,编写了键盘扫描、LCD显示、CAN总线通信以及焊丝摆动等程序;为了提高整个系统的稳定性及可靠性,本文在硬件设计和软件的编写中,均采用抗干扰措施,提高了系统对抗外界干扰的能力。本文最后通过MPLAB IDE软件开发平台,对编写的C语言程序进行调试和仿真,该系统能够实现对窄间隙埋弧焊的摆动机构进行控制,可以根据输入的各项数据参数,对控制系统摆动速度、幅度以及停滞时间的调节,其控制系统运行可以满足工艺要求。结果表明,窄间隙埋弧焊焊丝摆动系统达到了课题的设计要求,同时这也为后续整个窄间隙埋弧焊系统的设计奠定了良好的基础。