60吨焊接变位机设计不含全套CAD图纸.docx
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60吨焊接变位机设计不含全套CAD图纸
编号
无锡太湖学院
毕业设计(论文)
题目:
60吨焊接变位机设计
信机系机械工程及自动化专业
学号:
学生姓名:
指导教师:
2013年5月25日
无锡太湖学院本科毕业设计(论文)
诚信承诺书
本人郑重声明:
所呈交的毕业设计(论文)60吨焊接变位机设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果,其内容除了在毕业设计(论文)中特别加以标注引用,表示致谢的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。
班级:
机械95
学号:
0923237
作者姓名:
2013年5月25日
无锡太湖学院
信机 系 机械工程及自动化 专业
毕业设计论文任务书
一、题目及专题:
1、题目 60吨焊接变位机设计
2、专题
二、课题来源及选题依据
本课题来自无锡华联精工机械有限公司的生产实际。
目前机械行业,特别是锅炉行业有大量的管和板的焊接,管子和板的接合处为环缝焊接,为适应自动焊接,管与板要自转,同时要倾斜45度,满足船形焊接,要求设计该焊接变位机。
我国引进的焊机器人柔性加工单元中的变位机,也是针对特定产品研制的,因此价格较昂贵,而技术培训及售后服务却不理想。
在技术方面,我国许多工厂引进的弧焊机器人系统己具有机器人与变位机协调运动的功能。
这对一些空间曲线或较复杂的焊缝可以始终保持在最佳位置下进行焊接,以提高焊接质量,并能一次起弧就焊完整条焊缝,以提高效率。
但是有关技术却往往为外方厂家所垄断,我们并不掌握。
从提高我国焊接生产机械化与自动化水平的角度出发,必须加大科研投入,研制高性能的焊接机器人与配套变位设备,力求在自动化焊接领域在国际上占有一席之地。
三、本设计(论文或其他)应达到的要求:
①分析并了解焊接变位机的基本结构,熟悉焊接变位机的具体工作原理;
②完成整机的具体方案设计;
③完成各个零部件的结构设计,并绘制相应的三维模型及二维图纸;
④将三维模型进行装配,并绘制相应的二维装配图。
四、接受任务学生:
机械95班 姓名朱斌
五、开始及完成日期:
自2012年11月12日至2013年5月25日
六、设计(论文)指导(或顾问):
指导教师 签名
签名
签名
教研室主任
〔学科组组长研究所所长〕 签名
系主任 签名
2012年11月12日
摘要
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。
本设计分析了解国内外焊接变位机的发展状况、以及焊接变位机在焊接机器人中的应用,设计了一种60吨座式焊接变位机。
主要内容是关于焊接时机械的回转翻转的控制、电机的选择、减速器的选择、各个轴和齿轮轴承的确定以及校核等等。
设计的具体过程是根据预定的载荷和要求的焊接速度从而确定设备所需要的电机类型,包括:
电机的转速、额定功率、电压电流等,在此基础上计算轴的尺寸和相应配件的型号,并且对其进行相关的强度、使用寿命等的校核,然后对一些外购件也进行选择。
选用的方法主要是机械设计的相关知识,使用到的有材料力学,CAD等。
关键词:
焊接变位机;机械设计;焊接辅机
Abstract
Weldingpositionerisakindofweldingauxiliaryequipment,itwasknownasthethreeplanesinweldingauxiliaryequipmentwithweldingmanipulator,weldingrollerbed.Weldingpositionerwasdesignedwiththedevelopmentofweldingindustrymechanization,andautomation.Asaweldingauxiliarymachine,weldingpositionerwasusedinpipe′slandscapeorientationwelding,pipeandflange′sinsideandoutsidecentrallinkingwelding,pipeweldinginalllocation.Thoughthegyrationandretroflexionoftheworkbench,theweldingpositionercanmaketheweldinglinetoanidealposition,whichcanimprovethequalityoftheweldedjoint,reducewelder’sworkload.Itisidealequipmentespeciallyfittoweldthekindsofworkpiece,justliketheshaft,tray,canister,andsoon.
Byunderstandingtheweldingpositioner′sdevelopmentindomesticandoverseas,andthepositionerusedinweldingrobotisdescribedinthepaper.Ablock60tonsofweldingpositionerisdesigned.Mainlyonthesubjectofwelding,mechanicalrotationturnoverofcontrol,theelectricaloptions,reducerselection,variousaxleandthewheelbearingsanddetermineaccuracy,andsoon.
Thedesignprocessisbasedonspecifictargetloadandspeedrequirementsofweldingequipmenttodeterminethetypeofelectricalneeds,including:
therotationalspeedelectrical,ratedpower,voltage,currentandonthebasisofthecalculationofaxlesizeandcorrespondingaccessoriesmodels,andtheirassociatedintensity,andtheusefullifeofaccuracy,thenforsomepurchaseswerealsochosen.
Themethodchosenmainlymechanicaldesignrelevantknowledge,theuseofthematerialmechanics,CAD.
Keywords:
weldingconjugationmechanical;mechanicaldesign;weldingauxiliarymachine.
1绪论
1.1立题依据
目前机械行业,特别是锅炉行业有大量的管和板的焊接,管子和板的接合处为环缝焊接,为适应自动焊接,管和板要自转,同时要倾斜45°,满足船形焊接。
钢结构技术的蓬勃发展,推动了工程结构体系的不断进步。
在桥梁、电站、高层钢结构建筑、大型造船等行业日益繁荣的今天,要求焊接自动化的增多,焊接辅机也越来越受到重视。
我国目前中小吨位焊接变位机,基本能满足要求。
但无论品种规格还是性能质量,与国外相比仍有很大差距,尤其是大吨位焊接变位机在速度平稳性、变位精度、驱动功率指标、与焊接操作机的联机动作等方面,存在较大差距。
1.2焊接辅机的作用和分类
焊接辅机指所有同焊接相关的周边辅助设备,具体定义是指焊接结构装配和焊接过程中起配合和辅助作用的的工夹具\变位机械、焊剂输送装置等的总称。
如:
各类焊接夹具、船舶焊接专机、汽车底板焊接生产线、各类龙门焊接机、焊接机器人及周边设施等。
其中最常见的通用配置有操作机、滚轮架、变位机等焊接变位机械。
如图1.1
焊接变位机械指是在焊接过程中改变焊件、焊机及焊工空间位置来完成机械化,使其有利于减少焊接时间,提高劳动效率,减轻工人劳动强度,提高焊件质量,并能充分发挥各种焊接方法的机械设备。
焊接变位机械可分为焊件变位机械、焊机变位机械和焊工变位机械。
焊件变位机械是在焊接过程中改变焊件空间位置,使其有利于焊接作业的各种机械设备。
其中滚轮架、变位机、翻转机、回转台就是焊接变位机械。
在多数场合下,焊件变位机械和焊机变位机械相互配合使用,用来完成纵缝、横缝、环缝、空间曲线焊缝的焊接以及堆焊作业。
在以弧焊机器人为中心的柔性加工单元(FMC)和加工系统(FMS)中,焊件变位机械也是组成设备之一。
在复杂焊件焊接和要求施焊位置精度较高的焊接作业中,例如窄间隙焊接、空间曲面的带极焊接等,都需要焊接变位机械的配合,才能完成作业。
其中焊件变位机械最多也最常用。
本论文主要是设计了60吨焊接变位机的整体机构和主要零件。
(a)焊接滚轮架(b)焊接变位机
(c)焊接翻转机(d)焊接操作机
图1.1焊接变位机械
1.3焊接变位机的功能及结构形式
焊接变位机是将工件回转、倾斜使焊件上的焊缝置于有利于施焊位置的焊接变位机械。
焊接变位机的几种常见形式[7]:
(如图1.2):
(1)座式焊接变位机。
是应用最广泛的一种焊接变位机,其稳定性比伸臂式焊接变位机要高。
工作台有一个整体翻转的自由度,可以将工作翻转至理想的焊接位置进行焊接,另外工作台还有一个回转的自由度。
其适合工程机械的小型焊接件及一些管类、轴类、盘类等中小型复杂结构的焊接。
(2)L型双回转焊接变位机。
其工作装置L型,有两个方面的回转自由度,且两个方向都可以±360°任意回转。
此变位机与其它类型变位机相比,开敞性好,容易操作。
(3)双立柱单回转式变位机。
其主要特点是立柱一端电机驱动工作装置沿一个回
转方向运转,另一端随主动端从动。
两侧立柱可设计成可升降式,以适应不同规格产品。
该种变位机结构简单适合装载机的后车架、压路机机架等工程机械长方形结构件的焊接。
这种型式变位机的缺点只能在一个圆周方向回转,选择时要注意焊缝形式是否适合。
(4)U型双座式头尾双回转型式。
在单回转变位机的基础上被焊结构件在另外一个空间又增加一个旋转自由度。
这种型式的变位机焊接空间大,工件可被旋转到需要的位置。
有较高的稳定性,适用于大型和重型工件的翻转变位,能较好地满足焊接质量的要求。
(5)C型双回转焊接变位机。
C型回转形式与L型机相同,只是为了方便夹具体的设计,根据结构件的外形,变位机的工作装置
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- 关 键 词:
- 60 焊接 变位 设计 全套 CAD 图纸