自1964年美国CRC公司率先将数控焊接小车应用于石油管道的焊接领域以来,数控焊接小车便以其高灵活性、高自动化程度及高性价比等优点,在国内外的诸多重大工业领域如石油管道、船舶机械、航空航天、汽车机械等领域得到了广泛的应用和迅速的发展。进入21世纪以来,随着我国管道运输业及其他工业的不断发展,对这种传统的数控焊接小车的需求也逐渐扩大,但目前这种数控焊接小车市场主要为国外公司的产品所占据,因此,研究一款具有自主知识产权的高性价比的自动焊接小车,具有广阔的应用前景。　　 本论文结合武汉蓝讯科技有限公司的应用型科研项目“摆动式数控焊接小车的研究”,在分析国内外相关数控焊接小车技术资料的基础上,主要研究了一种新型摆动式数控焊接小车。该焊接小车采用基于二氧化碳气体保护焊的焊接工艺、基于焊枪摆动器的总体结构形式及基于PIC单片机的数控系统,可实现焊枪的规律性摆动以获得更高的焊接质量。论文依次从摆动式数控焊接小车的总体设计、机械系统设计、数控系统硬件设计、数控系统软件设计及系统抗干扰设计等方面,对课题进行了详细的设计与论证。　　 在摆动式数控焊接小车的总体设计中,采用了基于二氧化碳气体保护焊的焊接工艺,并根据该焊接工艺对焊接设备的要求,对焊接小车的系统构成及焊接小车的基本技术参数进行了设计。　　 在摆动式数控焊接小车的机械系统设计中,主要对焊接小车的车体、焊枪摆动器、焊枪角度调整机构等进行了设计,其中焊接小车的车体设计又包括焊接小车行走机构的设计及偏心式自动锁紧机构的设计等。论文采用SolidWorks软件完成了对焊接小车所有机械结构的三维图形绘制及二维装配图的绘制,对焊接小车的传动系统进行了设计及理论计算,对偏心式自动锁紧机构进行了原理分析。　　 在摆动式数控焊接小车数控系统硬件设计中,首先分析了焊接小车数控系统的功能要求,在此基础上选用了基于PIC16F877A单片机的经济型数控系统,并将整个硬件系统分为各个功能模块,然后分别对其进行设计,主要包括PIC16F877A微处理器模块的设计、电源变换模块的设计、两路直流伺服电机PWM驱动模块的设计、人机控制模块的设计等。课题完成了硬件电路板的制作,包括主控电路板及按键控制板的制作。　　 在摆动式数控焊接小车数控系统软件设计中,采用模块化编程思想,将整个软件系统划分为各个功能模块并分别对其进行设计,主要包括主程序模块的设计、摆动器波形控制程序模块的设计、A/D转换程序模块的设计、中断服务程序模块的设计及定时程序模块的设计等。系统采用MPLAB IDE为集成开发环境,采用ASM汇编语言及C语言为编程语言,采用汇编及HI-TECH ANSI C Compiler软件作为编译器,采用MPLAB ICD2为程序调试及程序烧录软件,采用PRO-ICD2为程序调试及烧录器,基本实现了各程序模块的调试功能。　　 最后,论文对焊接小车的数控系统进行了抗干扰设计。在分析了焊接小车电磁干扰源的基础上,分别从硬件及软件两方面对其数控系统进行了抗干扰设计,具体措施为对所有I/O通道采取光电隔离,采取2路独立电源进行分别供电,包地以及电源线、地线加粗等,软件方面主要采用了软件看门狗等措施来进行抗干扰设计等。　　 本课题所研究的摆动式数控焊接小车,具有较高的自动化程度及较高的性价比,适合于角焊、对焊、横焊、立焊、仰焊及背焊等多种位置的焊接,在管道焊接及其他焊接工业领域应用前景广阔。