1. 综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义
1.1国内外研究动态
焊接变位机械是改变焊件、焊机或焊工位置来完成机械化、自动化焊接的各种机械装置。焊接变位机械可分为三大类:(1)焊件变位机械:包括焊接变位机、 焊接滚轮架、焊接回转台和焊接翻转机。(2)焊机变位机械:包括焊接操作机和电渣焊立架。(3)焊工变位机械:包括焊工升降机等。
焊接变位机(positioner)是将工件回转、倾斜,使工件上的焊缝置于有利施焊位置的焊件变位机械。它主要用于机架、机座、法兰、封头等非长形工件的翻转变位和焊接,也可用于装配、切割、检验等。
焊接滚轮架(turning rolls) 是借助主动滚轮与工件之间的摩擦力带动筒形工件旋转的焊件变位机械。它主要用于筒形工件的装配与焊接,是锅炉容器生产中的常用工艺装备。
焊接回转台(welding turntable)是一种简化的变位机,它将工件绕垂直轴回转或者固定某一角度倾斜回转,主要用于回转体工件的焊接、堆焊与切割。
焊接翻转机(welding tilter)是将工件绕水平轴转动或倾斜,使之处于有利装焊位置的焊件变位机。它主要适用于梁柱、框架、椭圆容器等的焊接。
焊接操作机(manipulator)的作用是将焊机机头准确地送到并保持在待焊位置,或以选定的焊接速度沿规定的轨迹移动焊机机头。焊接操作机与变位机、滚轮架等配合使用,可完成纵缝、环缝、螺旋缝的焊接,还可以用于自动堆焊、切割、探伤、打磨、喷漆等作业。
在我国,乃至世界范围内,有关焊接变位机的基本概念、型式与分类、主要技术参数等存在不统一的问题,甚至存在某些量纲混淆问题。在人们的眼里,可能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,有无隙传动伺服控制型的,产品的额定负荷范围,达到0.1kN~18000 kN。可以说,焊接变位机是一个品种多,技术水平高,小、中、大发展齐全的产品。关于焊接变位机型号编制方法,由于企业之间的竞争,很多企业对产品的法定代号给淡漠了。把企业名称代号冠以产品代号上,强化了商标意识。
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;生产焊接滚轮架的厂家,大都生产机器人配套的焊接变位机。但是,易焊接变位机为主导产品的企业,非常少见。德国Severt公司,美国Aroson公司,我国天津鼎盛工程机械有限公司等,算是比较典型的生产焊接滚轮架的企业。德国的CLOOS、奥地利的IGM、日本松下机器人公司等,都生产伺服控制和机器人配套的焊接变位机。
现在我国生产焊接变位机的厂家已经不少,大都不成规模。以焊接滚轮架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、威达自动化焊接滚轮架设备公司等单位生产的变位机在国内占有较大市场。
我国焊接变位机的发展和应用,近十年来,工程机械行业带了一个头。首先是大型企业和外资企业应用,外资企业达到了不落地焊接。目前,在股份制企业的技术改造中,逐渐向外资企业看齐,展望未来,我国焊接变位机会得到健康的发展。
1.2选题的依据和意义
本课题主要是针对1.5吨倾斜座式焊接变位机机构进行设计计算,了解其工作原理及内部结构,运用所学知识,设计出实际可用的产品。焊接是制造业中最重要的工艺技术之一。它在机械制造、核工业、航空航天、能源交通、石油化工及建筑和电子等行业中的应用越来越广泛。随着科学技术的 发展,焊接已从简单的构件连接方法和毛坯制造手段发展成为制造行业中一项基础工艺和生产尺寸精确的制成品的生产手段。同时焊接件的设计越来越大,对生产效率的要求也越来越高。传统的手工焊接已不能满足现代高技术产品制造的质量、效率要求。因此,保证焊接产品质量的稳定性、提高生产率和改善劳动条件已成为现代焊接制造工艺发展亟待解决的问题。通过焊接变位机工作台的回转和倾斜,使焊缝处于易焊位置。焊接变位与焊接操作机配合使用,实现焊接的机械化、自动化,提高焊接的效率和焊接质量。而设计焊接变位机正是相对于此产生的。
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