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1、焊接操作機(jī)焊接操作機(jī)本節(jié)的內(nèi)容為焊接操作機(jī)，了解焊接操作機(jī)的種類(lèi)。側(cè)重點(diǎn)為平臺(tái)式操作機(jī)，了解其分類(lèi)、 用途、結(jié)構(gòu)以及傳動(dòng)形式。焊接操作機(jī)分類(lèi)及使用場(chǎng)合焊接操作機(jī)分類(lèi)及使用場(chǎng)合 焊接操作機(jī)是將焊接機(jī)頭準(zhǔn)確的送到并保持到待焊位置或以選定的焊速沿規(guī)定的軌跡移動(dòng)焊接機(jī)頭的焊接變?yōu)闄C(jī)械。 焊接操作機(jī)按結(jié)構(gòu)形式分為：焊接操作機(jī)按結(jié)構(gòu)形式分為： （1）懸臂式操作機(jī)）懸臂式操作機(jī)接機(jī)頭固定在懸臂的一端或沿懸臂移動(dòng)，懸臂安裝在立柱上，可沿立柱升降并繞立柱轉(zhuǎn)動(dòng)，立柱有的安裝在底座 上，有的通過(guò)底座安裝在行走臺(tái)車(chē)上。 這種操作機(jī)主要用于內(nèi)焊、外焊縫的焊接。當(dāng)焊接小車(chē)沿懸臂移動(dòng)時(shí)，可進(jìn)行大徑短筒節(jié)內(nèi)外縱縫的焊接。 目

2、前，短懸臂式操作機(jī)有被伸縮臂式操作機(jī)取代的趨勢(shì)，應(yīng)用日益減少（2）折臂式操作機(jī) 其懸臂有兩節(jié)，相互鉸接，整個(gè)懸臂玉立柱也是鉸接，可沿立柱升降，焊接小車(chē)坐落在懸臂上或者將機(jī)頭安裝在懸臂的前端，其他結(jié)構(gòu)與懸臂式操作機(jī)相同。這種操作機(jī)使用不廣泛，主要用于工件端面的焊接。（3）伸縮臂式操作機(jī)）伸縮臂式操作機(jī) 內(nèi)容內(nèi)容(略略)（4）門(mén)式操作機(jī) 這種操作機(jī)有兩種結(jié)構(gòu)，一種是焊接小車(chē)坐落在沿門(mén)架可升降的工作平臺(tái)上，并沿平臺(tái)上的軌道橫向移行；另一種是焊接機(jī)頭安裝在一套升降裝置上，該裝置又坐落在跑車(chē)上，而跑車(chē)沿橫梁上的軌道移行。這兩種操作機(jī)的門(mén)架，一般都橫跨車(chē)間，并沿軌道縱向移動(dòng)，操作機(jī)的工作覆蓋面很大，主要用

3、于板材的大面積拼接和小高度的大面積金屬結(jié)構(gòu)以及筒體的外焊縫的焊接。門(mén)式焊接操作機(jī) 國(guó)外也將焊接機(jī)器人倒裝在門(mén)式操作機(jī)的橫梁上，以擴(kuò)大機(jī)器人的作業(yè)空間。 門(mén)式操作機(jī)結(jié)構(gòu)龐大，在大型金屬結(jié)構(gòu)廠和船廠應(yīng)用較多。（5）橋式操作機(jī) 這種操作機(jī)與門(mén)式操作機(jī)的區(qū)別式：門(mén)架高度很低，有的甚至去掉兩端的支腿，類(lèi)似橋式起重機(jī)。主要用于板材的拼接或板材與筋板的T型接，在船廠應(yīng)用較多。（6）臺(tái)式操作機(jī) 這種操作機(jī)與伸縮臂式操作機(jī)的區(qū)別是沒(méi)有立柱，伸縮臂通過(guò)滑座安裝在行走臺(tái)車(chē)或機(jī)座上，伸縮臂前端按有焊接機(jī)頭，能以焊速伸進(jìn)伸出，多用于小徑筒體的內(nèi)環(huán)逢、內(nèi)縱縫的焊接。（7）平臺(tái)式操作機(jī)Platform-type weldi

4、ng positioner 焊機(jī)放置在平臺(tái)上，可在平臺(tái)上移動(dòng)，平臺(tái)安裝在立架上，能沿立架升降。立架坐落在臺(tái)車(chē)上，可沿軌道運(yùn)行。該操作機(jī)作業(yè)范圍較大，主要用于外環(huán)縫、外縱縫的焊接。 平臺(tái)式操作機(jī)又可分為雙軌臺(tái)車(chē)式和單軌臺(tái)車(chē)式兩種。 單軌臺(tái)車(chē)式的另一個(gè)軌道一般設(shè)置在車(chē)間立柱上。車(chē)間內(nèi)橋式起重機(jī)移動(dòng)時(shí)，引起立柱抖動(dòng)從而引起平臺(tái)振動(dòng)，會(huì)嚴(yán)重影響焊接過(guò)程的正常進(jìn)行。為確保產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，在車(chē)間的技術(shù)改造過(guò)程中，應(yīng)盡快全部淘汰這種單軌車(chē)式焊接操作機(jī)，或改進(jìn)使其側(cè)向?qū)к?，設(shè)置在專設(shè)的立柱上。平臺(tái)式操作機(jī)見(jiàn)圖 A)單軌臺(tái)式平臺(tái)焊接操作機(jī) 1水平輪導(dǎo)向裝置 2臺(tái)車(chē)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 3垂直導(dǎo)向輪裝置 4工作平臺(tái) 5起重轎

5、車(chē) 6平臺(tái)升降機(jī)構(gòu) 7立架 8集電器 B）雙軌平臺(tái)式平臺(tái)焊接操作機(jī) 1焊機(jī)或機(jī)頭 2 平臺(tái) 3立架 4配重 5配重鐵 6臺(tái)車(chē)平臺(tái)式焊接操作機(jī)平臺(tái)式焊接操作機(jī) 平臺(tái)式焊接操作機(jī)由平臺(tái)、立架（柱）、臺(tái)車(chē)、平臺(tái)護(hù)欄、扶梯及電控系統(tǒng)等組成。采用單軌或雙軌行走，行走機(jī)構(gòu)有電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)，懸臂架上端與廠房支柱上的型鋼連接形式（雙軌式須在臺(tái)車(chē)上或立架上放置配重），焊接平臺(tái)可升降，鏈條傳動(dòng)，提升電機(jī)帶電磁制動(dòng)，渦輪蝸桿傳動(dòng)，并配有配重，平臺(tái)固定在滑板上，平臺(tái)上裝有橫梁，焊機(jī)放置在行走架上。平臺(tái)可供操作人員操作、維修、焊劑輸送回收機(jī)等。平臺(tái)周?chē)凶o(hù)欄。扶梯是供工作人員上下平臺(tái)，帶安全扶手。 a) a)單軌式單軌

6、式 b)雙軌式雙軌式1.焊接機(jī)頭 2.平臺(tái) 3.立架（柱） 4.臺(tái)車(chē) 5.配重 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0.52m/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)。回轉(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(guò)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)。 2）伸縮臂的回轉(zhuǎn) 伸縮

7、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)。回轉(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(guò)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)。 傳動(dòng)形式與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 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180240m/h之間，以提高作業(yè)效率

8、。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。操作機(jī)升降系統(tǒng)的傳動(dòng)形式傳動(dòng)形式傳動(dòng)形式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)性能及適用范圍性能及適用范圍備注備注鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪，通過(guò)鏈條使平臺(tái)或電動(dòng)臂升降。小型操作機(jī)采用采用單列鏈條大型的采用多列鏈條機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪，通過(guò)鏈條使平臺(tái)或伸。制造成本低，運(yùn)行可靠，但傳動(dòng)形式不如螺旋和齒條傳動(dòng)，在平臺(tái)式、懸臂式、伸縮臂式操作機(jī)上廣泛采用。鏈條一端沒(méi)有平衡重恒速升降螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)電機(jī)通過(guò)絲杠驅(qū)動(dòng)螺母運(yùn)動(dòng)以帶動(dòng)平臺(tái)或伸臂升降，小型操作機(jī)若升降高度不大，也可手動(dòng)操作。運(yùn)行平穩(wěn)，傳動(dòng)精度高，多用在起升高度不大的各種操作機(jī)上絲杠下端多為懸垂?fàn)顟B(tài)，恒速或變速升

9、降。齒條傳動(dòng)齒條傳動(dòng)電機(jī)與其驅(qū)動(dòng)的齒輪均安裝在 伸臂的滑座上，齒輪與固定在立柱上的齒條相嚙合，從而帶動(dòng)伸臂升降。小型操作機(jī)采用單列齒條，大型的采用雙列齒條。運(yùn)行平穩(wěn)可靠，傳動(dòng)精度最高，制造費(fèi)用最大，多用在要求精確的傳動(dòng)的懸臂式，伸縮臂式的操作機(jī)上恒速或變速升降操作機(jī)升降系統(tǒng)的傳動(dòng)形式鋼索傳動(dòng)鋼索傳動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)鋼索卷筒，卷筒上纏繞著鋼絲繩，鋼絲繩的一端通過(guò)滑輪倒繞系統(tǒng)與平臺(tái)或伸臂相連，帶動(dòng)其升降投資最省，運(yùn)行穩(wěn)定性和傳動(dòng)精度低于以上各種傳動(dòng)，使用于大升降高度的傳動(dòng)，在平臺(tái)式操作機(jī)上的應(yīng)用最多。設(shè)平衡重，恒速升降在選用訂購(gòu)焊接操作機(jī)時(shí)，應(yīng)注意：1）操作機(jī)的作業(yè)空間應(yīng)滿足焊接生產(chǎn)的需要。2）對(duì)伸縮臂操

10、作機(jī)，其臂的升降和伸縮運(yùn)動(dòng)是必須具備的，而立柱的回轉(zhuǎn)和臺(tái)車(chē)的行走運(yùn)動(dòng)，要視具體需要而定。3）要根據(jù)生產(chǎn)需要，考慮是否要向制造商廠提出可搭載多種作業(yè)機(jī)頭的要求（例如，是否還需安裝窄間隙焊、碳弧氣刨、氣保護(hù)焊、打磨等作業(yè)的機(jī)頭）。4）施焊時(shí)，若要求操作機(jī)與焊件變位機(jī)械協(xié)調(diào)動(dòng)作，則對(duì)操作機(jī)的幾個(gè)動(dòng)作要提出運(yùn)動(dòng)精度和到到位精度的要求。操作機(jī)上應(yīng)有和焊件變位機(jī)械聯(lián)控的接口。5）對(duì)小筒徑焊件內(nèi)環(huán)縫、內(nèi)縱縫的焊接。因?qū)儆诿ず缸鳂I(yè)，所選焊接操作機(jī)要設(shè)有外界監(jiān)控設(shè)施。6）操作機(jī)伸縮臂運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，以及最大伸出長(zhǎng)度的端頭下?lián)隙鹊拇笮?，是操作機(jī)性能好壞的主要指標(biāo)，選購(gòu)時(shí)應(yīng)予特別重視。 上述各種焊接操作機(jī)械，當(dāng)需要利用機(jī)械運(yùn)動(dòng)完成焊接時(shí)，為保證焊接質(zhì)量，要求這些運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)沖擊，無(wú)顫動(dòng)。因此，進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)構(gòu)架的截面形式、材料、加工精度的選取、固定軌道方法的確定等都要精細(xì)和慎重。通常由于載荷不大，構(gòu)架不按強(qiáng)度設(shè)計(jì)，主要考慮剛度，使撓度變化和構(gòu)架顫動(dòng)小于電弧穩(wěn)定所允許的值。否則花了很大的投資設(shè)計(jì)制造出的機(jī)械，肯肯能因不能保證焊接質(zhì)量而不能使用。此外，設(shè)計(jì)焊接工藝參數(shù)自調(diào)節(jié)功能大的焊機(jī)則更為有利。焊接操作機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 包括操作機(jī)滿載重量、伸臂在最大伸出長(zhǎng)度、焊接小車(chē)或機(jī)頭在最端頭時(shí)的中心位置等計(jì)算內(nèi)容。