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激光焊接作为一种高质量、高精度和高速度的先进焊接法,已引起了广泛关注,目前,国内薄板焊接基本都使用进口激光焊机,大大制约了国内激光焊接的发展,因此消化吸收激光焊机的核心工艺及其控制系统,对今后国内生产具有自主知识产权的激光焊机有着重要意义。本论文以德国克莱西姆LW21L型CO2连续型激光焊机为对象,对激光焊机焊接核心工艺及其控制进行了深入分析和研究,并提出了优化方案。 本文首先对激光焊机结构进行分析,进而研究焊接参数对激光焊机的影响,其中主要分析焦点位置,激光功率和激光速度等对焊接质量的影响,本论文实现了正确设定和控制这些参数,使其在高速连续的激光焊接过程中控制在合适的范围内,从而保证焊缝成形的可靠性和稳定性。 本文研究了激光焊机核心工艺,分析了焊接工艺流程,包括焊机工作循环,焊机初始化,焊机准备,带尾准备,带头准备及焊接等步骤,实现了对焊接流程工艺的每一步精准控制。 本文以薄板激光焊控制系统组成为基础,应用西门子S7-400PLC作为焊接控制器,分析焊机PLC控制器的功能结构,然后进一步研究PLC控制器及相关模块控制工艺流程的原理及方法,其中PLC对中控制系统,伺服控制系统的控制及焊机通讯控制系统为重点,运用PID控制原理及自寻优理论知识对激光焊控制系统进行优化设计,从焊机焊接工艺方面,采用机械剪的方法对薄板进行切割,这样提高了激光焊机的焊接效率,从而实现对激光焊的优化设计。