焊接操作機(jī)應(yīng)用與組成

焊接操作機(jī)應(yīng)用：焊接操作機(jī)是與焊接滾輪架、焊接變位機(jī)等組合，對(duì)構(gòu)件的內(nèi)外環(huán)縫、角焊縫、內(nèi)外縱縫進(jìn)行自動(dòng)焊接的專用設(shè)備，有固定式、回轉(zhuǎn)式、全位置等多種結(jié)構(gòu)形式?？筛鶕?jù)用戶的需求選擇結(jié)構(gòu)并配套各種焊機(jī)以及增加跟蹤、擺動(dòng)、監(jiān)控、焊劑回收輸送等輔助功能.

焊接操作機(jī)組成原理：主要由操作裝置、控制裝置、動(dòng)力源裝置、工藝保障裝置組成。

一、 操作裝置包括導(dǎo)軌、傾角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、垂直導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、焊槍夾和焊槍，傾角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可使焊槍能繞中心進(jìn)行正負(fù)旋轉(zhuǎn)。

二、 控制裝置由電氣控制系統(tǒng)組成，可以控制焊接操作機(jī)的工作狀態(tài)。

三、 動(dòng)力源裝置由氣缸組成，采用氣壓驅(qū)動(dòng)進(jìn)行動(dòng)力傳送。

四、 工藝保障裝置由導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)、焊絲導(dǎo)管和導(dǎo)絲嘴組成，能實(shí)現(xiàn)焊絲的自動(dòng)導(dǎo)向定位，可保證焊縫質(zhì)量。

焊接操作機(jī)可與專用的焊件變位機(jī)械配合，實(shí)現(xiàn)缸體一次裝夾，兩根焊槍同時(shí)焊接左右兩側(cè)，使得加工精確度和生產(chǎn)效率很大幅度的提高。

焊接操作機(jī)一般由立柱、橫梁、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、臺(tái)車等部件組成。各部件為積木式結(jié)構(gòu)，一般立柱、橫梁為其基本部件，其余部件可據(jù)用戶使用要求選配。立柱及橫梁采用折彎焊接結(jié)構(gòu)件，具有很好的剛性。 輕、中型、重型焊接操作機(jī)均采用三角型導(dǎo)軌，超重型采用平面方形導(dǎo)軌，均經(jīng)刨床加工。 保證了導(dǎo)軌的高精度及其耐磨性。 應(yīng)用于壓力容器中鍋爐汽包， 石化容器等圓筒形工件的內(nèi)外縫的縱縫焊和環(huán)縫焊焊接。

獨(dú)特的橫梁和立柱截面設(shè)計(jì)，焊后去應(yīng)力處理，經(jīng)刨、磨成型。重量輕、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好。橫梁內(nèi)伸縮臂的設(shè)計(jì)，可有效增加橫梁的水平伸縮距離。

橫梁升降采用交流電機(jī)恒速方式，升降平穩(wěn)、均勻，安全系數(shù)高。帶安全防墜裝置。

橫梁伸縮、立柱電動(dòng)回轉(zhuǎn)、電動(dòng)臺(tái)車均采用交流電機(jī)變頻無(wú)級(jí)調(diào)速，恒轉(zhuǎn)矩輸出，速度平穩(wěn)（特別是低速下），啟動(dòng)或 停止迅捷，速度數(shù)字顯示并可預(yù)置。

立柱回轉(zhuǎn)分為手動(dòng)、電動(dòng)兩種，回轉(zhuǎn)支承采用國(guó)內(nèi)名牌廠家的產(chǎn)品，自帶高精度齒輪，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，并可手動(dòng)鎖緊，安全可靠。

臺(tái)車采用標(biāo)準(zhǔn)鐵路路軌為行走軌道，分為手動(dòng)及電動(dòng)兩種。手動(dòng)適用于輕型及移動(dòng)范圍較小的操作機(jī)，電動(dòng)則適用于重型或移動(dòng)范圍較大的操作機(jī)。

載人型操作機(jī)設(shè)有載人操作平臺(tái)，隨橫臂一起移動(dòng)。

采用手控盒、機(jī)頭控制箱（焊接控制箱）構(gòu)成近控與遠(yuǎn)控方式，操作靈活方便，并在電氣箱預(yù)留聯(lián)動(dòng)接口，可與滾輪架、變位機(jī)、圓形回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等實(shí)現(xiàn)同步聯(lián)動(dòng)。

焊接操作機(jī)分類

焊接操作機(jī)的結(jié)構(gòu)形式很多，使用范圍廣，長(zhǎng)與焊件變位機(jī)械相配合，完成各種焊接作業(yè)。 按其結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用特點(diǎn)可分為三種：

1、平臺(tái)式焊接操作機(jī)：平臺(tái)式焊接操作機(jī)又分為單軌臺(tái)車式和雙軌臺(tái)車式兩種。單軌臺(tái)車式焊接操作機(jī)實(shí)際上還有一條軌道，不過該軌道一般設(shè)置在車間的立柱上，車間橋式起重機(jī)移動(dòng)往往引起平臺(tái)振動(dòng)，從而影響焊接過程的正常進(jìn)行。平臺(tái)式焊接操作機(jī)的機(jī)動(dòng)性、使用范圍和用途均不如伸縮臂式焊接操作機(jī)，在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用已逐年減少。

2、橫臂式焊接操作機(jī)：這類焊接操作機(jī)根據(jù)橫臂的結(jié)構(gòu)不同有分為懸臂式焊接操作機(jī)和伸縮臂式焊接操作機(jī)。

3、門式焊接操作機(jī)：這種焊接操作機(jī)有兩種結(jié)構(gòu)：一種是焊接小車座落在沿門架可升降的工作平臺(tái)上，并可沿平臺(tái)上的軌道橫向移動(dòng)；另一種是焊接機(jī)頭安裝在一套升降裝置上，該裝置又座落在可沿橫梁軌道移動(dòng)的跑車上。

焊接操作機(jī)焊接工裝夾具

作用

1、準(zhǔn)確、可靠的定位和夾緊，可以減輕甚至取消下料和劃線工作。減小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可換性；

2、有效的防止和減輕了焊接變形；

3、使工件處于最佳的施焊部位，焊縫的成型性良好，工藝缺陷明顯降低，焊接速度得以提高；

4、以機(jī)械裝置代替了手工裝配零件部位時(shí)的定位、夾緊及工件翻轉(zhuǎn)等繁重的工作，改善了工人的勞動(dòng)條件；

5、可以擴(kuò)大先進(jìn)的工藝方法的使用范圍，促進(jìn)焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的綜合發(fā)展；

設(shè)計(jì)的基本要求

（1）工裝夾具應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度。夾具在生產(chǎn)中投入使用時(shí)要承受多種力度的作用，所以工裝夾具應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度；

（2）夾緊的可靠性。夾緊時(shí)不能破壞工件的定位位置和保證產(chǎn)品形狀、尺寸符合圖樣要求。既不能允許工件松動(dòng)滑移，又不使工件的拘束度過大而產(chǎn)生較大的拘束應(yīng)力；

（3）焊接操作的靈活性。使用夾具生產(chǎn)應(yīng)保證足夠的裝焊空間，使操作人員有良好的視野和操作環(huán)境，使焊接生產(chǎn)的全過程處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)；

（4）便于焊件的裝卸。操作時(shí)應(yīng)考慮制品在裝配定位焊或焊接后能順利的從夾具中取出，還要制品在翻轉(zhuǎn)或吊運(yùn)使不受損害；

（5）良好的工藝性。所設(shè)計(jì)的夾具應(yīng)便于制造、安裝和操作，便于檢驗(yàn)、維修和更換易損零件。設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮車間現(xiàn)有的夾緊動(dòng)力源、吊裝能力及安裝場(chǎng)地等因素，降低夾具制造成本。

分類與組成

焊接工裝夾具是將捍件準(zhǔn)確定位并夾緊，甩于裝配和焊接的工藝設(shè)備。

在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，裝配和焊接是兩道重要的生產(chǎn)工序，根據(jù)工藝通常以兩種方式完成這兩道工序：—種是先裝配后焊接；一種是邊裝配邊焊接。我們把用來(lái)裝配以進(jìn)行定位焊的夾具稱做裝配夾具；專門用來(lái)焊接焊件的夾具稱做焊接夾具；把既用來(lái)裝配又用來(lái)焊接的工具稱做裝焊夾具。它們統(tǒng)稱為焊接工裝夾具。

一個(gè)完整的夾具，是由定位器、夾緊機(jī)構(gòu)、夾具體三部分組成的。在裝焊作業(yè)中，多使用在夾具體上裝有多種不同夾緊機(jī)構(gòu)和定位器的復(fù)雜夾具。其中，除夾具體是根據(jù)焊結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行專門設(shè)計(jì)外，夾緊機(jī)構(gòu)和定位器多是通用的結(jié)構(gòu)形式。

定位器大多數(shù)是固定式的，也有一些為了便于焊件裝卸，做成伸縮式或轉(zhuǎn)動(dòng)式的，并采用手動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等驅(qū)動(dòng)方式。夾緊機(jī)構(gòu)是夾具的主要組成部分，其結(jié)構(gòu)形式很多，且相對(duì)復(fù)雜。驅(qū)動(dòng)方式也多種多樣。在一些大型復(fù)雜的夾具上，夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式有多種，而且還使用多種動(dòng)力源，有手動(dòng)加氣動(dòng)的、氣動(dòng)加電磁的等等。這種多動(dòng)力源夾具，稱作混合式夾具。在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家里，對(duì)廣泛采用的一些夾緊機(jī)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，在工藝設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行選用即可。我國(guó)焊接工作者，正進(jìn)行著這方面的研究開發(fā)工作，相信不久也會(huì)有我們自己的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的夾緊機(jī)構(gòu)出現(xiàn)。

特點(diǎn)

焊接工裝夾具的特點(diǎn)，是由裝配焊接工藝和焊接結(jié)構(gòu)的形式?jīng)Q定的，有如下特點(diǎn)：

(1)、由于焊件一般由多個(gè)簡(jiǎn)單零件組焊而成，而這些零件的裝配和定位焊，在焊接工裝夾具上是按順序進(jìn)行的，因此，它們的定位和夾緊是一個(gè)個(gè)單獨(dú)進(jìn)行的。

(2)、在焊接過程中，零件會(huì)因焊接加熱而伸長(zhǎng)或因冷卻而縮短，為了減少或消除焊接變形，要求工裝夾具能對(duì)某些零件給予反變形或者作剛性的夾固；為了減少焊接應(yīng)力，又要允許某些零件在某一方向可自由伸縮。因此，焊接工裝夾具不是對(duì)所有的零件都作剛性?shī)A固。

(3)、對(duì)焊接工裝夾具而言，裝焊完的結(jié)構(gòu)尺寸增大，重量增加，形狀變得復(fù)雜，增加了從工裝夾具上卸下的難度。

(4)、對(duì)于熔焊的夾具，工作時(shí)主要承受焊件的重力、焊接應(yīng)力和夾緊力。有的還要承受裝配時(shí)的錘擊力；用于壓焊的夾具還要承受頂鍛力。

(5)、焊接工裝夾具往往是焊接電源二次回路的一個(gè)組成部分，因此絕緣和導(dǎo)電是設(shè)計(jì)中必須注意的一個(gè)問題。例如，在設(shè)計(jì)電阻焊用的夾具時(shí)，如果絕緣處理不當(dāng)，將引起分流，使接頭強(qiáng)度降低。

(6)、裝配夾具和裝焊夾具上的夾緊點(diǎn)、定位點(diǎn)比機(jī)床夾具上的多達(dá)幾倍甚至十幾倍，因此，設(shè)計(jì)難度較大，特別是定位點(diǎn)、夾緊點(diǎn)的數(shù)量、選位和兩者的對(duì)應(yīng)關(guān)系，都會(huì)影響夾具的功能和質(zhì)量。

(7)、焊接工裝夾具主要用來(lái)保證焊接結(jié)構(gòu)各連接件的相對(duì)位置精度和整體結(jié)構(gòu)的形狀精度。

焊接工裝夾具的設(shè)計(jì)

(1) 、焊接工裝夾具應(yīng)動(dòng)作迅速、操作方便，操作位置應(yīng)處在工人容易接近、最宜操作的部位。特別是手動(dòng)夾具，其操作力不能過大，操作頻率不能過高，操作高度應(yīng)設(shè)在工人最易用力的部位，當(dāng)夾具處于夾緊狀態(tài)時(shí)，應(yīng)能自鎖。

(2) 、焊接工裝夾具應(yīng)有足夠的裝配，焊接空間，不能影響焊接操作和焊工觀察，不妨礙焊件的裝卸。所有的定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)與焊道保持適當(dāng)?shù)木嚯x，或者布置在焊件的下方或側(cè)面。夾緊機(jī)構(gòu)的執(zhí)行元件應(yīng)能夠伸縮或轉(zhuǎn)位。

(3) 、夾緊可靠，剛性適當(dāng)。夾緊時(shí)不破壞焊件的定位位置和幾何形狀，夾緊后既不使焊件松動(dòng)滑移，又不使焊件的拘束度過大而產(chǎn)生較大的應(yīng)力。

(4) 、為了保證使用安全，應(yīng)設(shè)置必要的安全連鎖保護(hù)裝置。

(5) 、夾緊時(shí)不應(yīng)損壞焊件的表面質(zhì)量，夾緊薄件和軟質(zhì)材料的焊件時(shí)，應(yīng)限制夾緊力，或者采取壓頭行程限位、加大壓頭接觸而積、加添銅、鋁襯墊等措施。

(6) 、接近焊接部位的夾具，應(yīng)考慮操作手把的隔熱和防止焊接飛濺物對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)和定位器表面的損傷。

(7) 、夾具的施力點(diǎn)應(yīng)位于焊件的支承處或者布置在靠近支承的地方，要防止支承反力與夾緊力、支承反力與重力形成力偶。

(8) 、注意各種焊接方法在導(dǎo)熱、導(dǎo)電、隔磁、絕緣等方面對(duì)夾具提出的特殊要求。例如，凸焊和閃光焊時(shí)，夾具兼作導(dǎo)電體；釬焊時(shí)，夾具兼作散熱體，因此要求夾具本身具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能。再如，真空電子束焊所使用的夾具，為了不影響電子束聚焦，在槍頭附近的夾具零件，不能用磁性材料制作，夾具也不能帶有剩磁。

(9) 、用于大型板焊結(jié)構(gòu)的夾具，要有足夠的強(qiáng)度和剛度，特別是夾具體的剛度，對(duì)結(jié)構(gòu)的形狀精度、尺寸精度影響較大，設(shè)計(jì)時(shí)要留有較大的余度。

(10) 、在同一個(gè)夾具上．定位器和夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式不宜過多，并且盡量只選用一種動(dòng)力源。

(11) 、工裝夾具本身應(yīng)具有較好的制造工藝性和較高的機(jī)械效率。

(12) 、盡量選用已通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的夾緊機(jī)構(gòu)以及標(biāo)準(zhǔn)的零部件來(lái)制作焊接工裝夾具。

將焊接機(jī)頭或焊槍送到并保持在待焊位置，或以選定的焊接速度沿規(guī)定的軌跡移動(dòng)焊劑的裝置。

傳動(dòng)形式與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

1）伸縮臂與平臺(tái)的升降

操作機(jī)的平臺(tái)升降多為恒速或快、慢兩檔速度；伸縮臂的升降多為快、慢兩檔速度或無(wú)極變速，速度在0.5~2m/min之間者為多。

2）伸縮臂的回轉(zhuǎn)

伸縮臂的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)有手動(dòng)和恒速電動(dòng)兩種驅(qū)動(dòng)形式，前者多用于小型操作機(jī)，后 者多用于大中型操作機(jī)?；剞D(zhuǎn)速度一般為0.6r/min,在回轉(zhuǎn)系統(tǒng)中還設(shè)有手動(dòng)鎖緊裝置。

不管是圓形立柱或非圓形立柱，伸縮臂的回轉(zhuǎn)幾乎都采用立柱自身回轉(zhuǎn)式，立柱底端直接（手動(dòng)回轉(zhuǎn)）或通過齒圓 （電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)）座落在推力軸承上，保證立柱的靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。

3）伸縮臂的進(jìn)給（伸縮）

伸縮臂的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)多為直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，進(jìn)來(lái)也有用直流或交流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的。

由于焊縱縫時(shí)伸縮臂要以焊速進(jìn)給，所以對(duì)其以焊速運(yùn)行的平穩(wěn)性要求較高，進(jìn)給速度的波動(dòng)要小于5%；有的操作機(jī)還設(shè)有一檔空程速度，多在180~240m/h之間，以提高作業(yè)效率。為了保證到位精度和運(yùn)行安全，在進(jìn)給系統(tǒng)中設(shè)有制動(dòng)和行程保護(hù)裝置。 解讀詞條背后的知識(shí)

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    2021-06-040
  • 寧波百華數(shù)控機(jī)械 寧波百華數(shù)控機(jī)械官方帳號(hào),科技領(lǐng)域創(chuàng)作者

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    2019-07-190

橋式焊接操作機(jī)是由梁和兩個(gè)起支撐和行走的臺(tái)車組成，焊接機(jī)頭可沿梁作橫向移動(dòng)，臺(tái)車沿軌道可作縱向移動(dòng)。門式焊接操作機(jī)比橋式的多一門架，焊接機(jī)頭可在門梁上作橫向移動(dòng)，或者在另設(shè)的可沿門柱上下升降的橫梁上作橫向移動(dòng)，后者可用于不同高度焊接結(jié)構(gòu)的焊接。橋式焊接操作機(jī)適用于大面積平板拼接或船體板架結(jié)構(gòu)的焊接。

龍門式焊接操作機(jī)主要用于壓力容器制造過程中圓筒形工件外縱縫、環(huán)縫的焊接。龍門式焊接操作機(jī)由龍門操作架、行走機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、操作平臺(tái)、操作機(jī)電氣控制系統(tǒng)及安全報(bào)警裝置等組成。具有工作穩(wěn)定、安全可靠、操作簡(jiǎn)單、適用性強(qiáng)等特點(diǎn)。

主要技術(shù)參數(shù)

龍門架軌距：9m

大車行走速度：60-1500mm/min

焊接縱縫焊接速度：60-1500mm/min

操作平臺(tái)升降速度：1500mm/min2100433B

自動(dòng)焊接機(jī)可對(duì)金屬容器、金屬焊接結(jié)構(gòu)件進(jìn)行各種焊縫、各種方式的焊接。廣泛應(yīng)用于風(fēng)電設(shè)備、壓力容器、石化、管道、鋼結(jié)構(gòu)、鍋爐、造船、堆焊修復(fù)等眾多行業(yè)。可以根據(jù)用戶的要求加裝電動(dòng)拖板、內(nèi)伸縮臂、載人裝置和維護(hù)爬梯，還可配套各種跟蹤及監(jiān)控、電弧擺動(dòng)、焊劑回收輸送裝置等。操作機(jī)控制系統(tǒng)采用數(shù)字化控制方式，操作便捷、控制精確，和其它設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制方便 。

焊接操作機(jī)共分為小型、中型、重型三種類型，結(jié)構(gòu)形式有固定式、固定回轉(zhuǎn)式、固定移動(dòng)式和移動(dòng)回轉(zhuǎn)式四種。

應(yīng)用實(shí)例：

型號(hào)說明：

HC1： 固定手動(dòng)回轉(zhuǎn)

HC2： 固定電動(dòng)回轉(zhuǎn)

HC3： 固定電動(dòng)行走

HC4： 行走回轉(zhuǎn)、默認(rèn)為電動(dòng)規(guī)格