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0.5
焊接
变位
设计
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0.5T焊接变位机的设计,0.5,焊接,变位,设计
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开题报告题目：0.5T焊接变位机的设计1、 毕业设计（论文）综述1. 1 题目背景在焊接生产中，经常会遇到焊接变位及选择合适焊接位置的情况，针对这些实际需要，我们设计和研制了焊接变位机，它可以通过工作台的回转和倾斜，使焊缝处于易焊位置。焊接变位机与焊接操作机配合使用，可以实现焊接的机械化，自动化，提高了焊接的质量和焊接效率。焊接变位机可以应用于化工，锅炉，压力容器，电机电器。铁路交通，冶金等工业部门的自动焊接系统4。在现代加工和制造过程中，焊接变位机已悄然成为一种不可缺少的设备，其作用越来越突出。特别是近十年来，这一产品在我国工程机械行业有了大的发展，获得了广泛的应用。各种机械产品和机械设备的结构件大多数都很复杂，尤其是各种机械的主要关键部件，其焊接质量的好坏直接影响整机性能。而选择合适的变位机能提高焊接质量及生产效率，降低工人的劳动强度和生产成本，加强安全文明生产，有利于现场管理。特别是入世的冲击，机械市场竞争将会越来越激烈，国内企业必须适应形势通过焊接变位机等基础设备投入达到生产能力的革命。因此，近年来焊接变位机得到国内工程机械行业的广泛共识，对这方面的投入都在加大5。1.2 研究意义焊接变位机是一种焊接辅助设备，它与焊接操作机、焊接滚轮架并称为焊接辅助设备中三大机。焊接变位机是应焊接行业的机械化、自动化发展需要而产生的。焊接变位机作为一种焊接配套设备，用于管子横向对接焊接，管子与法兰内外环缝焊接，管子对管子全位置焊接。焊接变位机可水平翻转角度，通过工作台的回转及翻转运动使工件上焊缝处于最理想的位置进行焊接，从而大大提高焊缝质量，减轻焊工劳动强度，尤其是适合焊接各种轴类、盘类、筒体等回转工件的理想设备。1.3 国内外相关研究情况1.3.1 国内研究现状现在我国生产焊接变位机的厂家已经不少，大都不成规模。以变为机为主导产品发展起来的企业，尚未形成。天津鼎盛公司工程机械有限公司、无锡市阳通机械设备有限公司、长沙海普公司、威达自动化设备有限公司等单位生产的变位机在国内占有较大市场。到2000年，国内已开发的变位机产品约70余种规格。以下简单介绍这些变位机的基本型式。以上基本型产品发展了17个系列，主要为普通型，用于手把焊。此外还有调速型、联控型和机器人配套型产品。 但是，在我国焊接变位机时一个年轻的产品，由于制造业之间发展水平的差异，很多企业的焊接工位，还没有装备焊接变位机；同时相关的研究也比较薄弱。在人们眼中仍然认为焊接变位机是一个无足轻重的产品。然而在国际上，包括各种功能的产品在内，有百余系列。在技术上有普通型的，有无隙传动私服控制型的；产品的额定负荷范围达到0.1KN18000KN。我国对于焊接变位机的研究还处于一个低级阶段。与焊接机器人配套用的变位机，开发了十余个品种。包括：工位变换机，如，立式双工位、四工位、八工位变位机，双座单回转式八工位和倾翻回转式双工位变位机等；与机器人配套焊接变位机，如，倾翻-回转伺服传动式、双座单回转伺服传动式。多轴单回转伺服传动式等。一般来说生产焊接操作机、滚轮架、焊接系统及其他焊接设备的厂家，大都生产焊接变位机；生产焊接机器人的厂家，大都生产机器人配套的焊接变位机。但是以焊接变位机为主导产品的企业，非常少见。1.3.2 国外研究现状德国Severt公司，美国Aroson公司，算是比较典型的生产焊接变位机的企业。德国的CLOOS、奥地利igm、日本松下机器人公司等，都生产伺服控制与机器人配套的焊接变位机。Severt公司：该公司就生产8中类型的产品，其中7种是焊接变位机。每种型式的焊接变位机，按其功能讲，均包括基本型、调速型、CNC程控型和机器人配套型等4种产品；德国的CLOOS是国际生产焊接设备的大型公司之一。生产焊接机器人和焊接变位机等产品。也生产作为焊接机器人外部轴的焊接变位机。在我国，除可见与焊接机器人系统配套进口的L型双回转式、倾翻-回转式和单回转式变位机外，还生产卧式单座单回转WPV、立式单回传RR502以及各种多轴焊接机器人配套的变位机。美国Aroson公司生产的焊接设备有焊接变位机、操作机、滚轮架等，可称世界之最。这个公司生产的焊接变位机，主要类型为倾翻-回转式、倾翻-回转升降式。双座双回转式，双座单回转式和双座单回转升降式。其承载能力范围为11Kg18Kg吨。日本松下机器人公司。这个公司生产的机器人外部设备-焊接变位机有12个系列。他们把传动装置、机座、夹具体等做成了标准模块，集合而成这些产品系列。二、本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施2.1 主要内容 该课题研究的基本内容“0.5T伸臂式焊接变位机的设计”主要内容有： 工作内容：(1) 伸臂式焊接变位机的机构设计。（2）伸臂式焊接变位机的翻转机构的设计。其中包括，减速机构的设计和参数的选择、电动机型号的选择。（3）伸臂式焊接变位机回转机构的设计。其中包括，减速机构的设计和参数的选择、夹具结构的设计。(4) 底座和箱体的简单设计9。 2.2 研究方案、研究方法或措施 2.2.1 研究方案 0.5T伸臂式焊接变位机，如图2.2.1，主要由以下几部分组成：底座、电动机、皮带传动机构、伸臂旋转减速器、旋转伸臂、工作台、工作台回转机构。其中底座、旋转伸臂、工作台采用焊件。而电动机是外购件。所以主要研究皮带传动机构、伸臂旋转减速器、工作台回转机构12。其中皮带传动机构主要由皮带和两个皮带轮组成，在设计过程中采用皮带传动机构主要是为了实现过载保护。伸臂旋转减速器初步计划采用两级蜗轮蜗杆传动来实现减速。因为两级蜗轮蜗杆传动有传动比大，结构紧凑的特点。工作台回转机构内部包含电动机和减速机构，电动机与减速机构通过皮带传动来实现过载保护。减速机构同样采用两级蜗轮蜗杆传动来实现减速。在工作台回转机构中安有测速发电机和导电装置，前者可以进行速度反馈，使工作台能以稳定的焊速回转，以便获得优良的焊缝成形。后者可防止焊接电流通过轴承、齿轮等传动零件时起弧，产生“咬伤”零件的现象。在设计过程中，主要内容是确定各带轮的参数和蜗轮蜗杆的各项参数以及电动机的选择。 图2.2.1 伸臂式焊接变位机2.2.2 已知参数 本次设计0.5T焊接变位机的基本参数如下表1：表1 0.5T焊接变位机的基本参数最大承载及驱动重量500 kg额定载荷时最大偏心距250 mm工作台直径800 mm翻转角度范围0120翻转速度0.75 r/min回转速度0.11 r/min回转调速方式变频无级调速额定载荷时最大重心距250 mm翻转电机功率0.75 KW三、本课题研究的重点及难点，前期已开展工作3.1 重点及难点a. 重点掌握焊接变位机的工作原理，各机构的联系及运动情况。b. 回转机构与翻转机构的设计。c. 确定伸臂旋转减速器的传动比。3.2 前期已开展的工作 在撰写开题报告之前已在图书馆等查阅了大量关于焊接变位机方面的书籍、期刊等，并且在互联网上搜索了一些的视频、图片和文字等信息，通过进行了这些前期工作，使我对焊接变位机的功能、结构和工作原理都有了进一步的了解和认识，相信我能比较成功地完成这次的毕业设计。4、 完成本课题的工作方案及进度计划第1周：消化课题题目，收集资料，明确设计的任务及要求；第2-4周：撰写开题报告，开题检查表。第5周：熟悉AutoCAD软件和确定设计方案；第6-11周：设计计算焊接变位机内部机构的数据；第12-13周：应用AutoCAD软件绘制焊接变位机的总装配图以及主要部件的零部图；第14-15周：进行毕业设计总结，编写毕业设计论文，并作好答辩的准备。指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见） 指导教师： 年 月 日 所在系审查意见： 系主管领导： 年 月 日参考文献1 王斌武. 应用于采煤机滚筒制造的数控焊接变位机的设计与计算J. 煤械,2009,(7).2 王斌武. 数控焊接变位机在截割头制造中的设计与应用J. 煤炭技术,2009,(11)3 杨超,刘红旗,南光熙. 基于平行四边形机构的同步式变位焊接机分析J. 机电产品开发与创新,2008,(4).4 何立. 焊接与切割设备的使用和维修(七十八)烘干箱、变位机、操作机的使用与维修J. 电焊机,2008,(8).5 何立. 焊接与切割设备的使用和维修(七十九)烘干箱、变位机、操作机的使用与维修J. 电焊机,2008,(10).6 唐佳富. 新型焊接变位机的研制J. 机械工人.热加工,2007,(1).7 何文平,王宗才,李铁成. 球面环状密封带堆焊工艺分析及焊接双变位机的设计J.煤矿机械,2007,(7).8 徐鹿眉,王铁钧. 变频器在轧辊焊接机焊件组合变位控制中的应用J. 电焊机,2007,(8).9 刘远宏,李利平,侯文辞. 一种自制焊接变位机的改进设计J. 机械,2007,(11).10 何广忠,高洪明,吴林. 基于焊接位置数学模型的变位机逆运动学算法J. 机械工程学报,2006,(6).11 李旻,张小旭. T90型推土机行车架焊接变位机的改造J. 工程机械与维修,2006,(10).12 石玗,樊丁,王政,陈剑虹. 数控焊接变位机示教再现控制系统J. 焊接学报,2005,(1).13 任宇飞,许文清,于亮,严哲明,贾艳. L形双回转升降式焊接变位机J. 工程机械,2005,(3).14 机械手册（新版3）M.北京:机械工业出版社,2004.15 朱龙根.简明零件设计手册M北京：机械工业出版社，1997.16 S.B. Chen, N. Lv Research evolution on intelligentized technologies for arc welding processM. Original Research Article Journal of Manufacturing Processes, In Press, Corrected Proof, Available online 21 September 2013.17 H.Yang,H.Shao. Distortion-oriented welding path optimization based on elastic net methodand genetic algorithmM. Original Research Article Journal of Materials Processing Technology, Volume 209, Issue 9, 1 May 2009, Pages 4407-4412.18 R.S.Florea,C.R.Hubbard,K.N.Solanki,D.J. Bammann, W.R. Whittington, E.B.
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