1、電氣爐焊接工藝的自動化控制線設計目錄第一章 緒論 51.1 國內外焊接自動化現狀 51.2 課題選擇的意義 61.3 課題研究內容 6第二章 焊接材料及焊接方法的選擇 72.1 材料特點 72.2 焊接方法 82.2.1 鎢極氬弧焊 82.2.2 熔化極氬弧焊 82.3 方案確定 9第三章 焊接流水線方案設計 93.1 機械手概述 103.2 機械手組成 103.2.1 執行機構 103.2.2 驅動機構 103.2.3 控制系統 113.3 機械手方案的確定 113.3.1 機械手類型 113.4 機械手手部的確定 123.5 計算分析 133.6 焊槍及焊槍送絲機構 143.6.1 主要結

2、構的確定 143.6.2 送絲電機主要參數 173.7 傳送結構設計 183.7.1 傳動方案設計 183.7.2 傳送帶的選型 193.7.3 電機的選型 203.7.4 工件的定位 213.8 齒輪的安裝與維護 23第四章 總計與展望 25致 謝 26參考文獻 27摘要焊接在幾千年前的青銅時代就已經出現了， 在那個時期稍后的夏商朝， 出現 了早期的冷兵器戈， 在巴蜀地區的三星堆文化也出現了類似的器具。 早期的焊接 水平低下，淬火水平有限，只能做一些粗糙工具，不耐用。真正意義上的現代焊 接，起源于 19 世紀的電弧焊。焊接方法的革新是隨著第二次工業革命開始的， 第二次工業革命出現了許多改變當

3、時現狀的革命性產品。 雖然現在焊接方法更加 先進，多樣化，但電阻焊是起著基石的作用。焊接在工業生產中至關重要， 是零件的加工方法之一。 焊接方法的不斷更新， 運用領域更加廣泛。 電阻焊、氬弧焊、 超聲波焊等一些列焊接方法已經運用在各 個領域。本次設計焊接工件的是電氣爐，它是鈑金件，通過沖壓、鍛造等方式或得。 壁薄（一般小于4mm），材料為冷軋鋼板，加工性能好。采用的焊接方法為氬弧 焊，氬弧焊在各個焊接方法中應用較為廣泛，焊接質量好，主要焊接薄板。它用 氬氣作為保護氣體，加熱焊絲，熔化后的熔滴與焊接材料一同進入焊縫。流水線作業是通過摩擦力帶動傳送帶上的工件從一點傳送到另一點， 工作量 大、結構簡

4、單、省時、省力，在工業生產中應用廣泛。焊接流水線則將上料、焊 接等裝置，加到流水線上，自動對工件上料焊接，減少人為操作的影響。焊接流 水線一般單方向運動，盡可能走直線。關鍵詞 ：鈑金件； 氬弧焊； 流水線AbstractWelding has appeared thousands of years ago in the bronze age , in that period later Xia Shang dynasty, the emergence of the early cold weapons Ge, in the Bashu area SanXingDui culture also

5、appeared in similar appliances. Early low level of welding, quenching level is limited, can only do some rough tools, not durable. The true sense of the modern welding, from the 19th century arc welding, welding method of innovation is with the second industrial revolution began. Although the weldin

6、g method is more advanced, resistance welding appears to play the role of stepping stone.Welding is essential in industrial production and is one of the methods of machining parts. Welding methods continue to update, resistancewelding, welding, ultrasonic welding and other welding methods have been

7、used in various fields.The design of welding is the electrical furnace, it is sheet metal parts, through the stamping, forging, etc. or too. Wall thin (generally less than 4mm), the material for the cold-rolled steel, processing performance. The welding method is TIG welding, TIG welding is widely u

8、sed in various welding methods, welding quality is good, the main welding sheet. It uses argon as a shielding gas, heats the wire, and melts the molten droplets together with the welding material into the weld.Pipeline through the friction to drive the workplace on the conveyor belt from one point t

9、o another point, the workload is large, simple structure, save time, effort, extensive use in industrial production welding. Then the assembly line will be feeding, welding and other devices, added to the assembly line, the workplace on the workplace welding, reducing the impact of man-made operatio

10、n. Welding line generally unidirectional movement, as far as possible straight line.Key words: Sheet metal pieces; Argon arc welding; Assembly line第一章 緒論1.1 國內外焊接自動化現狀隨著焊接技術的發展創新， 焊接從簡單的將工件連接起來， 發展成一個完整 的學科。傳統的手工焊接，需要人高強度的體力勞動，工作質量和效率很低，并 且會對人身和環境造成危害。 隨著制造業的發展， 自動化技術已經出現在各個方 面。焊接自動化是指在焊接過程中加入自動上料和自

11、動焊接設備， 不需要人為的 參與的技術。 焊接自動化包括兩個方面： 一是焊接工序的自動化， 二是焊接過程 的自動化。焊接過程中包括起始的上料設備， 自動的將工件抓取放置到輸送帶上， 其次，輸送帶將工件從初始位置運送到下一個工序， 再此過程中， 焊槍自動的對 工件進行焊接，夾具對工件進行裝夾， 確保位置不變。焊接工序通過計算機控制， 更加完善可靠。 焊接自動化可以極大的提高焊接效率， 減少人為操作的影響， 以 及對人身、環境的危害。在生產中，焊接自動化成為了必需。我國在焊接上起步晚，最開始使用的還是蘇聯的技術，到 70 年代，才逐漸 加強在焊接上的建設， 建立了一些焊接廠。 隨著改革開放的到來，

12、 科學技術進一 步發展，焊接在生產生活中成為主要的加工方法， 各種交通工具， 機械設備等都 需要通過焊接來得到所需零部件， 我們對焊接設備的需求量顯著地提高。 在剛開 始發展時期，焊接設備簡陋，且絕大部分都為人工操作，自動化程度極低。 20 世紀 80 年代后, 我們從國外引進了先進的焊接設備與技術，通過研究，自動化 焊接技術有著極大地提升， 通過機械裝置與計算機技術結合在一起， 我們跟國外 的距離縮小了一步。明顯的，我們跟國外的差距不是一星半點的， 發達國家早已將機器人運用到 焊接中來，到 1996年，各式機器人有 68 萬臺，焊接機器人占了一半以上。而我 國到 2001 年只有 1040臺

13、。在發達國家，信息技術、計算機技術更加完善，它們 擁有許多大型企業，生產更加精密的零件，我們的任務更加嚴峻。在國外，企業已經將自動焊接取代了人工焊接， 效果很好， 我們的企業也在 學習它們，我們起步雖然晚，但發展潛力巨大，預計幾年內，自動焊接技術以蓬 勃的狀態發展。各行各業中通過自動焊接技術，發展了自己的運作方式 , 更加符 合本國的國情。焊接技術進一步簡化，計算機控制，更加智能。在汽車制造、輪 船制造、神州飛船等行業中，焊接自動化應用廣泛，生產效率高，幾乎兩到三年 的時間里就能看到一艘飛船上天，是我們的驕傲。1.2 課題選擇的意義計算機技術和信息技術加入到焊接中來，促進了它的發展。將最開始的

14、人工 焊接發展到現在計算機編程控制的自動焊接， 這不僅是科學技術的提高， 更是人 們努力創新的結果。通過對題目本身的理解和隨后查找文獻， 對焊接機構的設計， 加深了我對PLC控制技術的了解以及各種焊接的認識，知道了人們的堅持和努力， 他們對科學研究的奉獻。 了解了我國在焊接上一步一步走來的艱辛， 許多知識分 子為了我國科學技術的發展和榮譽， 奉獻了自己青春年華。 讓我更加的想投入到 機械設計這方面的工作中。1.3 課題研究內容本次設計借鑒了白車身焊接流水線方式， 車身同樣經過了沖壓鍛造等方式獲 得，但車身結構復雜，不能通過簡單的機械手夾取，且定位原理定位方式不同。 電氣爐結構簡單，零件小，不能

15、受到較大的外力，影響焊接效果。在將車身水平 移動時，也是采用的滾筒傳動。 所以在設計該鈑金件自動焊接方式時， 不需要考 慮的過于復雜。在設計上主要有三個方面：（1）自動上料機構：采用何種方式將放置在水平面上的單個工件或者摞 起來的一些工件送到輸送帶上。（2）輸送機構：工件被放置在輸送帶上，帶的種類符合選擇，帶的轉速 多少，能否平穩的輸送， 電機及減速裝置的選擇， 工件的定位， 如何定位， 這部分的設計是最主要。3） 焊接方式：工件在帶上運動，如何被焊接的，焊縫的位置是否會偏離，焊槍與焊縫之間的距離第二章焊接材料及焊接方法的選擇2.1材料特點鈑金件常用的材料有不銹鋼板、冷軋鋼板、鋁板、鍍鋅鋼板等

16、。其中不銹鋼 抗拉強度高，表面光滑，有氧化膜，不易生銹，可根據使用情況任意剪裁成所需 形狀，適合做家電零件。冷軋鋼板抗拉強度約為不銹鋼的一半， 適合電鍍一些金 屬，使用更為廣泛。冷軋板是通過軋制，獲得厚度小于4mm 勺板，在常溫下處理，表面氧化性不 高。冷軋板性能優良，精度高，退火處理后，機械性能等屬性顯著上升。選擇碳 素鋼即可滿足使用要求。圖2-1如上圖所示要設計焊接的電氣爐為鈑金件，通過基本加工方式（下料、折彎、 成型等）得到，壁厚小于4mm加黃線的部分需要焊接，焊縫間距約為 0.43mm 兩個焊縫之間的距離約為 280mm且中間有一部分不需要焊接，所以在焊接時，需及時進行開關的閉合，避免

17、焊絲及氬氣的浪費，以及氬氣燃燒對環境、人身的 危害。如果對兩焊縫同時焊接的話，氬弧焊產生大量的熱，會使工件變形，甚至 燒壞，影響后面的打磨拋光。所以我設計了兩臺自動焊接裝置， 分別對兩個焊縫 進行焊接。當一個焊縫焊完后工件冷卻后，另一個焊槍開始工作。2.2焊接方法氬弧焊工作原理及特點：以氬氣作為保護氣體，采用與母材材質相近的焊絲作為電極， 焊絲熔化后與 工件表面部分一起形成焊縫。焊縫表面平整、光滑，易于打磨。221鎢極氬弧焊鎢極氬弧焊是使用高熔點的鎢棒作為電極， 在氬氣流保護下，利用鎢極與焊 件之間的電弧熱量來熔化母材及填充焊絲，形成焊縫。圖2-2熔化極氬弧焊熔化極氬弧焊是用填充焊絲作熔化電極

18、的氬氣保護焊，通過送絲滾輪連續圖2-312一噴【牌;3-一咤烏根456-一焊幺幺7 2.3方案確定在本次設計中，需要焊接的工件為鈑金件，且采用流水線設計，鎢極氬弧焊 中的焊絲手持時會對人身造成危害，自動送絲時會對送絲機構造成一定影響， 不 符合要求。熔化極氬弧焊，可用 PLC控制，擠絲電機帶動送絲滾輪，送絲滾輪帶 動焊絲，可將焊槍固定，焊絲通過焊槍。送絲電機調節送絲速度，能對工件焊縫 勻速焊接。送絲機構在焊槍噴嘴的上方， 送絲盤將焊絲送入送絲滾輪，對工件進 行焊接。該鈑金件中有一段距離不需要焊接， 可用開關的閉合來控制，所以熔化 極氬弧焊是比較好的選擇。跟手工電弧焊和摩擦焊相比，焊縫質量高、變

19、形小、 焊接材料廣、易于操作，但易造成污染、需加通風裝置。熔化極氬弧焊可以焊接 大部分金屬及合金。第三章焊接流水線方案設計3.1 機械手概述機械手屬于工業機器人，可通過計算機控制，完成預期作業。它類似于人的 手部，同時它又是機器零件，可 360無死角轉動，自由度高。能抓取物體，可 跨空間將物體在范圍內搬動， 在特定的環境中可代替人的操作， 完成程序控制的 部分，減少人為的影響。3.2 機械手組成工業機械手一般包括執行機構、驅動機構和控制系統三部分。3.2.1 執行機構（ 1）手爪 與工件接觸， 一般分為夾持式和吸附式。 在本次設計中因為電氣爐 結構的特殊，上表面部分為空，不適合吸附，所以選擇夾

20、持式。（2）手臂 是支撐手部抓取工件的重要部件。 它帶動手爪去抓取工件， 并將其 放置到指定的地方。通常由驅動部件與驅動源配合。（3）立柱 支撐手臂，控制手臂上升下降、旋轉。（4）底座 將手臂，立柱固定在一起，使結構一體化，便于抓取工件。3.2.2 驅動機構驅動機構是工業機械手的重要組成。根據動力源的不同 ,驅動機構一般分為 液壓、氣壓、電動等三類。（1） 液壓驅動。傳動穩定，反應快。但極易受環境的影響，會造成液體泄 露，影響傳動，減少機構的壽命。（2） 氣壓驅動。反應靈敏，結構簡單，成本低，適合在氣溫高的環境中作 業。但氣體比液體有更高的壓縮性，速度不穩定3) 電動。用各種電機可直接帶動機械

21、手運動，結構簡單3.2.3 控制系統控制系統對機械手各個關節的運動，尤其是手部的運動，起著重要的作用。一般由計算機和伺服控制器控制， 計算機人為編輯程序發出指令， 控制器帶動各 個關節運動，最后機械手手爪抓取工件到傳送帶上。3.3 機械手方案的確定3.3.1 機械手類型通過機械手的手臂與手爪的運動方式，可將機械手分為直角型、球坐標型、 關節型等。其中關節型機械手，有多個關節，結構緊湊，占地面積和空間小，工 作范圍大。 垂直型機械手可以在范圍內將任意的工件抓取， 繞過一些障礙物， 然 后放置在輸送帶上。 關節型機械手在制造業中應用十分廣泛。 關節型機械手夾持 工件放置到焊接流水線上，之前通過模擬

22、得出的工件重量約為 3KG所以此類型 機械手完全符合要求。 關節型機械手夾持工件放置到焊接流水線上， 手爪對工件 應力不集中，工件變形小。所以此類型機械手完全符合要求。3.4機械手手部的確定機械手爪分為夾持式和吸附式兩類，該電氣爐上表面可吸附面積小，不合適 采用夾持式，通過手爪的張開閉合夾持工件。手爪爪的形狀取決于工件的外形。 其中夾持式又分為鉗夾式、鉤托式等。電氣爐比較長，其中鉤托式在抓取時會使 工件位置產生偏移，造成影響。平移型機械手抓取工件，能保持工件重心位置不變，不受工件尺寸影響。同時手部結構也采用氣壓驅動圖3-2機械手爪如上圖，機械手爪類型為平面指，工件為鈑金件，材質為普通碳素鋼，表

23、面 光滑，粗糙度不高。該機械手爪沒有采用蝸輪蝸桿、齒輪等原件，通過齒輪、連 桿機構組成，手爪開關閉合，做直線往復運動，抓取工件。在其上方加有氣缸或 氣動馬達，通過氣缸的來回運動，帶動連桿。適合抓取在平面上的箱體。其驅動 方式為液壓驅動。3.5計算分析單個或者一摞工件放在機械手抓取范圍內，被抓取時，由于自重和機械手爪對工件產生力矩，在上升時受力會隨著速度的變化而改變，需要對其進行分析。 在前面模擬出的工件重量為3KG假設工件表面摩擦系數為 卩，手爪對工件的力 為F，當工件所受摩擦力2尸大于工件重力mg時，工件就會被機械手牢牢抓取。如圖3-3所示，簡化機械手結構，對其運動受力分析。工件被抓取時以加

24、速 度a上升（約為2.94m/s2），使工件不掉下，則有：2 pF-mg-ma0 Fm代入數據，得F孑94+9.82X 0.15=127.4N3.6焊槍及焊槍送絲機構本次設計自動送絲機構借鑒的是廣州市威爾得自動化焊接設備廠生產的WPC600多功能氬弧焊送絲機。簡化了送絲機，只保留了擠絲電機，送絲滾輪， 限位器檢測裝置等裝置，確保在不需要焊接的地方能直接暫停。該類型的送絲機 每分鐘能以90mm的低速送絲，在焊接薄板時可慢速送絲。在調節參數上能精 確到0.01m，送絲更準確。有提前送絲，焊機再起弧和焊機先起弧，后送絲，這 兩種功能。所以這種送絲機是不錯的選擇。3.6.1 主要結構的確定送絲機主要由

25、送絲電機、焊槍、控制系統等組成。送絲電機帶動焊絲運動，通過軟管進入焊槍。焊槍周圍附有送氣及電源裝置， 軟管較長，可調整焊接位置。送絲電機處于焊絲盤及焊槍之間，一般更靠近焊槍， 以減少送絲阻力，提升送絲穩定性。按照電源位置分為連體式和分體式。常見的送絲機有三種形式：推絲式、拉絲式和推來絲式。其中推絲式使用最 廣，但需要較長的送絲管送入焊槍，因此會受到較大阻力，操作起來不方便。需 使用合適的軟管。焊絲的直徑為 1.0mm。nwLJ圖3-6推拉絲式在本次設計中拉絲式和推拉絲式需要將送絲電機安裝在焊槍附近，如果將它們固定安裝后，焊槍部分的體積會占較大部分空間， 影響工件的傳送。推絲式沒 有電機干擾，可

26、以隨意確定其長度，對焊接有利。焊槍輸送焊絲，控制開關控制 電流強度和氬氣的進出，對工件進行焊接。送絲機送絲部分由送絲電機、送絲滾輪、機械式行程開關為主。焊絲在焊絲 電機的作用下由送絲滾輪推動，由機械行程開關配合限位器檢測裝置來控制焊絲 的斷開。焊絲從送絲輪的溝槽送出，進入軟管入口，由電機控制順利地到達焊槍 口。為了使送絲電機從0轉速到最高轉速，并且轉速能在0和最高轉速之間任意 選擇，隨意就需要采用無級調速，電機選直流電動機，送絲電機轉動帶動送絲滾輪，送絲滾輪將動力傳給焊絲，焊絲得到的送絲力大，則送絲平穩。送絲滾輪通常使用 45號鋼，直徑在30-40mm之間，送絲輪淬 火后硬度為HRC5Q耐磨性

27、強。輪表面形狀有平面、直花、V型和U型等。這里 因為焊絲的形狀為圓柱形，U型最為合適。目前市場上的送絲機滾輪類型很多， 松下型、林肯型、OTC型、米勒型等。焊槍類型有鵝頸式和手槍型，接口方式有歐式和松下式，他們的區別是氣電 絲是否在一起。下圖為焊槍及送絲機構簡化圖圖3-7送絲機結構圖在將送絲機安裝到皮帶流水線上時， 要注意焊槍是否對準焊縫，且與焊縫之 間的距離是否適當。在焊絲伸出一段距離后，噴嘴表面與工件表面間隔越近， 氣 體保護效果越好，但是，能觀察的范圍和保護區域變窄，二者距離過大，又影響 氣體保護效果。所以，焊槍口與工件間的距離在 8-14cm之間最好。焊槍類型有下面兩種:圖3-8拉絲式

28、焊槍圖3-8推絲式焊槍3.6.2 送絲電機主要參數主要參數電動機：直流永磁電壓：AC220V相數：單相頻率：50/60HZ轉速：1200rpm送絲速度：0-6.0m/mi n焊絲尺寸：1.0mm3.7傳送結構設計帶式傳送機是一種靠摩擦力帶動工件運動的裝置。它將工件在傳送帶上的一點 輸送到另一點上。不僅可以傳送工件，還可以與其他裝置配合進行生產過程中的 工藝過程，形成有節奏的流水線。帶式傳送機廣泛應用在現代化的企業中帶式傳送機具有多種優秀的性能：適應性強、靈活，運行可靠，具有較好的吸振緩沖能力，可隨環境的變化隨意改變線路的長短圖3-9如上圖所示，是我設計的簡圖。其中帶式傳送帶為普通型傳送帶，主要

29、由電 機、減速箱、托輥、輸送帶等組成。傳動方案設計帶式傳送機由電機輸出，通過電機前的減速機構，最終改變輸送帶的轉速，避免速度過高對輸送帶傳送和焊接造成影響。減速箱內有齒輪，蝸輪蝸桿等減速裝置，可極大地改變速度，使傳送平穩，減速比穩定。這里我們采用四個齒輪連 接裝置，使工作效率最大化。3.7.2 傳送帶的選型隨著制造科學技術的進步， 各個廠家，生產單位對傳送帶的選擇進一步提高， 本次設計，通過對市場的調研，使用對比抽樣的方法，集中調查了現階段，市場 上熱銷的焊接流水線，通過比較各個傳送帶的優缺點，最終發現，這些廠商嗎， 對流水線的要求各有所需，流水線的制造，也各有利弊，所以說，選擇合適的傳 送帶

30、非常重要。傳送帶的類型可根據材料種類、結構、性能、強度等劃分不同的類型，最主 要的還是按照材料類型來劃分的。其中主要有棉帆布帶、尼龍帶、金屬帶等，他 們各有各的特點，得根據實際使用情況來選擇。棉帆布帶是使用最早的一種類型，它能跟橡膠很好的膠合在一起，成本低， 但為了使輸送帶強度更高，帶芯層數相應的增多，帶重量大，更厚。所以帶的機 械性能較差，逐漸的棉帶的使用越來越少。尼龍帶強度韌性高， 抗疲勞強度和沖擊性強， 尼龍帶通過硫化處理后， 可以 輸送質量更重的物體。相較于棉帶，重量輕，成型快，可實現長遠距離傳送。尼 龍帶薄、強度高、膠合性好、壽命長等特點，運用范圍極為廣泛。金屬帶則使用鋼材料 （高碳

31、鋼）做成繩狀、條狀、鏈狀、網狀等類型的骨架， 其中繩狀應用最廣。鋼絲繩狀傳送帶一般由鋼絲繩、上下膠、繩芯等組成，其性 能相較于尼龍帶承受能力更大，強度更高，在礦山，煤場等需要大規模、長距離 輸送的場所實用性更強。通過比較以上三種材料的傳送帶在相同工作環境和強度等條件下， 各個屬性 的變化，合理地選擇傳送帶。 我的題目是焊接流水線的設計， 其中自動焊接部分 通常在 23m 之間。我們選擇棉帆布帶作為傳送帶，帆布帶應用范圍廣泛，適用 條件大。在流水線焊接中， 傳送帶需長時間連續轉動， 氣缸可以固定在傳送帶上， 隨著傳送帶一起運動。 帆布帶選用不同的材料， 使用場合也不同。 所以帆布帶優 先選擇。選

32、擇帆布帶作為傳送帶，需要了解其基本參數，如所受張力、帶長、帶 寬及輸送料的屬性等。在設計輸送帶時要考慮到帶上如果放有重物， 輸送帶就會受力變形。 本次設 計的流水線長度大概在 3米左右。如果，帶的強度不夠， 在焊接時工件陸續放到 傳送帶上，會使工件與水平面不平行。焊槍焊接時，會使工件表面焊接不均勻，影響最終的焊接效果。所以在本次設計中，應在兩個滾筒之間中間放置一個矩形 薄板，薄板表面光滑且與輸送帶之間的間隙很小。因此工件在輸送帶上傳動時平 穩可靠3.7.3 電機的選型參數的確定：假設工件的質量為 3KG使用Solid Works對工件及輸送帶的 材質及大小分析模擬得出來的結果)；輸送帶表面摩擦

33、系數 卩=0.3;滾筒直徑 D=84.1253mm輸送帶轉速 V=0.1m/s;電機電源220V/50HZ;輸送帶拉力F=6500N 輸送帶滾筒采用托輥形式，各點的轉速相同。a)電機的選擇及功率計算滾筒轉速n w=60X 1000XVnD60 x 1000 x 0.1184.1253 Xn=25.02r/min電機根據條件和動力源，一般選用 丫系列三相異步電機 電機有效功率Pv =Fv/1000=(6500 X 0.45/1000)kW=2.925kW輸送帶的總效率為n =0.7745則電機功率為Fd=FV/ n =(2.925/0.7745)=3.776Kw電機由華中科技大學出版的機械設計課

34、程設計(第4版 唐增寶主編)第16章 表16.1中確定Y112M-4和Y132M2-8兩種，電機轉速高，傳動比低。為 了合理分配傳動比，選擇 Y132M2-8型號的電機。其數據表格如下：電機型號額定功率/kW滿載轉速/(r/min)同步轉速/(r/min )總傳動比Y112M-44.01400150058.63Y132M2-84.0960100039.09b）減速比的計算減速器的總傳動比i=39.03雙級圓柱齒輪加速器高速級的傳動比,“3=7.129低速級的傳動比i2=h/1.35=5.280C）轉速計算齒輪1的轉速片=n=960r/min齒輪 2 與 3 的轉速 n2= n3=960/7.1

35、29=134.66r/min齒輪4與輸送帶滾筒的轉速n4= n 3 =134.66/5.280=25.50r/min工件的定位工件在傳送帶上焊接時需要對其定位，防止焊縫的位置偏移，影響焊接效果。六角定位原理：一個工件在空間中沒有確定時有六個自由度，沿X,Y,Z方向的平動以及相對于自身的轉動。為了完全定位工件，需限制這6個自由度。但在現 實生產中，并不需要使這6個自由度全部確定。在輸送帶上因為工件隨著帶一同 運動，所以只需要限制隨著運動方向的自由度，限制5個自由度即可固定工件。這種定位叫不完全定位。在這里我們使用亞德客公司開發的亞德客氣動元件三維資料，該公司是全球 有名的生產氣動元件的企業，向客

36、戶提供各類氣動元件。氣動原件是通過氣體的壓力帶動活塞運動，將氣體的內能轉換成機械能，在 自動控制，機器人等方面應用廣泛。氣缸按照運動方式分為直線型、擺動型、轉動性，其中直線型又分為單作用 型、雙作用型、沖擊性氣缸等。氣缸的選型：等一步：確定軸的的數量，是單程還是雙程的。第二步：確定軸的內徑，根據進氣方式、負載計算得到。第三步：確定軸的行程，在行程內能否固定工件。第四步：確定感應開關型號及數量。通過這幾步操作基本上可以確定氣缸的類型，又因為工件尺寸為500mm X300mm,工件大，單軸氣缸夾持時，會對工件側面應力不集中，工件變形嚴重。 雙軸氣缸固定工件，其表面積大受力均勻，變形小。所以在本次設

37、計中選擇雙軸 氣缸。該公司生產的雙軸汽缸有TN和TR兩個系列，它們的安裝尺寸和標準有些不 一樣。這里我們選用TR系列雙軸汽缸其結構圖如下:圖3-10 TR系列雙軸氣缸主要參數有：訂購牌碼：TR16X 10S 內徑：16mm行程：10mm牙型代碼：M5 X 0.8感應開關：無氣缸的組成：缸體、活塞、密封圈。氣缸工作原理：活塞被空氣擠壓，來回運動，空氣內能轉化為機械能，進氣方向 的變化，活塞的運動方向發生變化。氣缸的理論輸出力：Fo=4 D2p式中，D缸體直徑(mm)，p氣缸的工作壓力 理論拉力：Fi寸(D2-d2)p式中，d為活塞桿直徑，可取d=0.3D氣缸的負載率：是指氣缸的實際負載力與理論負

38、載力的比值n=F0 x 100%3.8齒輪的安裝與維護通過齒輪的組合，構成減速機構，把電機的轉速擴大或縮放，傳遞給輸送帶。 齒輪傳動在汽車、輪船、飛機等交通工具以及中標家電中中使用極為廣泛，它能 改變運動方式及力矩。減速箱通過齒輪齒數的不同，將齒輪，渦輪，蝸桿等組合到一起，由于傳遞 效率的不同，最后到達輸出裝置的轉速就會極大地減少。 齒輪通過軸的連接，轉 矩也會發生變化，所受力也不同。兩直齒輪之間相互嚙合，可以改變轉速；兩斜 齒輪相互嚙合，可以改變運動方向。將齒輪組合后，放置在一個箱體內，通過軸承固定，可以確保齒輪轉速平穩，受環境影響小，在運行過程中可通過潤滑劑降低噪聲， 延長使用壽命。齒輪箱

39、功 能齊全，可極大地增加或減少減速比，可改變運動方向及力矩，可將能量逐級的 分配給每個部分，使負載均勻分配。圖3-11減速機構在將齒輪裝配安裝到減速箱中，會產生一些問題。（1）齒輪自身存在一定問題。在生產時，會有精度和設計上的誤差， 在工作過程中也會有齒輪斷裂、磨損、變形等情況，造成傳動損失, 需要進行及時的更換。（2）齒輪箱自身設計時，存在誤差。通過軸承將齒輪安裝到軸上， 同軸度也會有偏差。在齒輪箱失效零件中，齒輪占了 60%,軸承19%,其他的占據了 21%,所以齒輪的設計也是尤為關鍵的第四章總計與展望本次畢業設計用時三個半月，在這段時間中，我能夠按照預期的進度安排畢 業設計，按時按量完成

40、畢業設計所布置的任務。在畢業設計的前期，我復習了機 械原理、理論力學、機械設計等機械專業的書籍，并查閱了有關焊接 及流水線相關文獻。在設計的中期，利用所學的知識以及收集到的資料，對焊接 流水線的的整體結構進行了設計，繪制相關結構及零件的三維圖。在設計的后期 對焊接流水線進行了結構繪制二維圖標注并撰寫論文。 在設計期間得到了導師的 指導以及幫助，在此深表謝意。畢業設計是對大學四年所學知識的一次綜合性復習，將所需知識運用到設計 中去。此次畢業設計，我翻閱了大量資料，查找關于焊接及流水線相關文獻，了 解它們基本結構和工作原理，設計一個更加完善的焊接流水線系統。讓我更加意 識到系統學習的重要性，每個機

41、構都需要理論與實際結合，才能完美的設計出來， 符合設計要求。作為一個將來會成為機械專業方面的技師， 對待自己的工作要嚴 要求，設計的過程中，產品要做到安全、經濟、實用、美觀，需要嚴格按照機械 設計的要求，同時也要考慮到各個機構的協調運行，需要考慮一些細節上的問題。 所以整個畢業設計過程讓我意識到學習的重要性，知識要聯系到實際設計中，要考慮到方方面面的結構，只有這樣錯誤才會減少。在相互學習，注重交流，設計的過程中，我遇到了很多問題，必須要勤奮好 學，不懂就問，就自己查找資料，不能夠有問題就放那里自己不去解決。通過與 老師的交流，老師自己提供一些有意義的幫助，這樣就幫助我解決了很多的問題。 因此不

42、斷地學習，不斷地進步十分的重要。“養兵千日，用兵一時”。在畢業設計中，讓我感受到了基礎知識的重要性， 上專業課時，總是囫圇吞棗的攝取，以為所學知識跟現實結合起來的作用不大， 在設計中導致一些結構存在偏差，所以在畢業設計過程中讓我感受到了所學知識 尚淺，不能靈活運用，每個步驟都要查閱相關資料后才能做出選擇。 所以在以后 的學習過程中，千萬不能因為急于求成而忽略了基礎知識的重要性。“學非探其花，要自拔其根，”做事學習需要尋根究底，不可浮夸煩躁。畢業設計是對我們四年學習知識的全面總結，我們不僅掌握了繪圖看圖的基本操作，而且了解各個零件在圖紙中的作用。 在以后的工作學習中， 我會加強對 專業知識的理解

43、， 運用到生活中去， 解決力所能及的問題。 在此感謝在我做畢業 設計過程中對我進行指導以及幫助的老師和同學。致謝本次畢業設計的順利完成，首先要感謝的是我的指導老師，他學識淵博，平 易近人, 對待學生認真負責，有我不懂得地方能給我進行仔細的教導。從去年12月份開始，論文的選題、確定研究方向、查找資料、繪圖、寫畢業論文等一系列 步驟，其中在繪圖，論文方面，老師給予了很大的幫助。老師在學術研究上態度 嚴謹，對待本職工作一絲不茍， 對學生平易近人。這種態度是我們要借鑒學習的。 感謝張老師給予我們通過畢業設計來學習提升自己能力的機會，謝謝！感謝與我一同奮斗努力的隊友們，感謝那些給予我支持的同學和老師們，

44、感 謝學校能給我們一次展現自己四年來學習成果的機會， 感謝你們給予我這么大的 幫助，謝謝你們的關心。 感謝大學， 感謝機械學院為我們提供了良好的學習環境 和優秀的指導老師，謝謝你們！參考文獻1. 楊光. 焊接自動化技術的現狀與展望 J. 現代制造 . 2004(11)2. 石春.鎢極氬弧焊技術問答(一)J.機械工人(熱加工).1993(02)3. 李京,楊建東 ,田春林. 焊接自動化技術研究 J. 機械工程師 . 2013(12)4. 陳樹君 ,張軍 . 焊接自動化和智能化 2011 年中國焊接產業論壇總結報告 J. 機械制 造文摘 (焊接分冊 ). 2011(05)5. 王敏. 微車白車身焊

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46、racking in robotic gas metal arc welding Original Research Article Journal of Materials Processing Technology, Volume 248, October 2017, Pages 18-30 Yanling Xu, Na Lv, Gu Fang, Shaofeng Du, Wenjun Zhao, Zhen Ye, Shanben Chen13. An investigation on capability of hybrid Nd:YAG laser-TIG welding technology for AA2198 Al-Li alloy Original Research Article Optics and Lasers in Engineering, Volume 96, September 2017, Pages