异形工件自动焊接机的设计.doc

浙江科技学院本科毕业设计(论文)异形工件自动焊接机的设计施国凯（HYPERLINK"http://jdx.zust.edu.cn/"机械与汽车工程学院指导教师：段福斌）摘要：根据企业需求设计自动焊接机。通过对手工焊接和智能机器人焊接技术的对比分析，提出了对异形工件自动焊接机的总体设计方案。根据给定的异形工件（不锈钢酒壶）图样，采用三个自由度：两个移动、一个转动，完成自动焊接机机械系统设计，使自动焊接机在程序控制下可实现对任意形状的平面焊缝的焊接；并且焊接过程中，始终能满足焊炬和工件焊缝间的角度要求。焊接平面高度可调。通过压紧机构设计，将两被焊接件夹在一起，且夹紧力可调。完成设计后的自动焊接机整机刚度、尤其是焊矩支撑机构的刚度高。整机制造工艺性好，拆装、维修方便，满足中小型企业异形焊缝的焊接需求。关键词：焊接机；异形工件；三自由度；随动压紧机构Abstract：Wedesignautomaticweldingmachineaccordingtobusinessneeds,afterthecomparingandanalysisofthemanualweldingandintelligentrobotweldingtechnology,wehavecarriedouttodesignanautomaticweldingmachinewhichcanjointtheprofiledwork-piecestogether.Accordingtothespecial-shapedwork-pieces(steelflagon)graphic,wedecidetouse3-DOF(2mobile,arotation)tocompletethemechanicalsystemdesignofautomaticwelding.Inthecontrolofprocesses,itcanachievetheweldingofarbitraryshapes;What’smore,itcanmeettherequirementsofweldingtorchandtheangleofweldinglinesduringtheprocess;Theplaneheightcanbeadjusted;Wealsoplantocontriveaframeworkwhichcanmaketwoweldedpiecestogether,inaddition,theclampingforceisadjustable.Afterthecompletionofthedesignofautomaticweldingmachine,itownsagreatnumberofmeritssuchasgoodstiffness,excellentmanufacturingconvenienceofdismountingandmaintenancewhichissuitableforthemajorityofsmallandmedium-sizedenterprises.Keywords：weldingmachine；special-shapedwork-piece；threefreedom；frameworkofpressing绪论自加人国际贸易组织后，市场对产品质量的要求越来越高，包装产品尤突出。目前国内纸、塑料、木材及玻璃类包装业都异常红火，只有金属容器包装业萎缩不前，尤为突出的是国有金属容器包装企业。其主要原因是因为目前国内在异形工件焊接技术方面还不成熟，因此各大企业迫切需要一种操作方便，焊接效率高，质量好，成本合理，整体制造工艺好，拆装、维修方便的异形工件自动焊接机，而本课题就是根据企业需求，对异形工件的自动焊接机进行系统研究和设计开发。1.1课题的研究背景1.1.1国内外异形焊接的现状目前国内企业异形罐的焊接主要采用以下两种方式:1.手工焊接，手工焊接加工一方面要求焊工要有熟练的操作技能、丰富的实践经验、稳定的焊接水平；另一方面，对于手工焊接工人来说，焊接又是一种劳动条件差、烟尘多、热辐射大、危险性高的工作。2.采用电阻焊缝焊机。它的特点:一是密封性能好，并且焊缝强度高，抗拉强度试验时破裂处往往不在焊缝上；二是缝搭接宽度小，节约了原材料，焊缝窄小，彩印面积大，外形显得美观；焊缝厚度薄，便于翻边、缩颈、胀筋和封口等后续工序的操作。三是由于自动化程度高，所以生产效率高。电阻焊焊接的基本原理电阻焊是将待焊接的两层金属薄板置于连续转动的两个滚轮电极之间，通电并加压，靠电阻生热，使滚轮之间的被焊薄板前进，无数焊点形成焊缝。电流热效应产生的热量为式中I--电流；t--通电时间；R--焊接区的电阻，它是滚轮与工件间的接触电阻，两层金属薄板的内部电阻及两片工件间的接触电阻之和。从