焊接機器人變位裝置設計

① 跪求自動焊接變位機畢業設計參考文獻...越多越好...

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② 焊接變位機的發展簡介

在我國，焊接變位機也已悄然成為製造業的一種不可缺少的設備，在焊接領域把它劃為焊接輔機。近幾年來，這一產品在我國工程機械行業，有了較大的發展，獲得了廣泛的應用。就型式系列和品種規格而言，已問世的，約有十餘個系列，百餘品種規格，正在形成一個小行業
在人們的眼裡，可能認為焊接變位機是一個無足輕重的產品。然而，在國際上，包括各種功能的產品在內，有百餘系列。在技術上有普通型的；有無隙傳動伺服控制型的；產品的額定負荷范圍，達到0.1kN～18000 kN。可以說，焊接變位機是一個品種多，技術水平不低，小、中、大發展齊全的產品。
一般說來，生產焊接操作機、滾輪架、焊接系統及其他焊接設備的廠家，大都生產焊接變位機；生產焊接機器人的廠家，大都生產機器人配套的焊接變位機。但是，以焊接變位機為主導產品的企業，非常少見。德國Severt公司，美國Aroson公司等，算是比較典型的生產焊接變位機的企業。德國的CLOOS、奧地利igm、日本松下機器人公司等，都生產伺服控制與機器人配套的焊接變位機。以下僅就變位機型式、第一主參數等做些介紹。 該公司主要生產8種類型的產品，其中7種是焊接變位機。每種型式的焊接變位機，按其功能講，均包括基本型、調速型、CNC程式控制型和機器人配套型等4種產品。
⑴S10型，包括S10.1、2、3、4型等4個產品系列。即：①L型雙回轉式、L型雙回轉升降式；② L型雙回轉-傾翻式、L型雙回轉-傾翻升降式；③2×L型雙回轉式、2×L型雙回轉升降式；④2×L型雙回轉-傾翻式、2×L型雙回轉-傾翻升降式。
⑵S20型，包括S20.1、2型2個產品系列。即：①單座單回轉式、單座單回轉升降式；②C型雙回轉式。
⑶S30型，包括S30.1、2型2個產品系列。即：①立式單回轉；②立式單回轉雙工位。
⑷S40型，包括S40.1、2、3、4、5、6、7等7個產品系列。即：①雙座單回轉分體式；②雙座首尾單回轉式；③H型雙座雙回轉式；④雙座首尾單回轉尾架移動式；⑤雙座首尾傾翻尾架移動式；⑥雙座3軸單回轉式；⑦單座滾圈單回轉式、雙座滾圈單回轉尾架移動式。
⑸S50型：包括S50.1、2、3、4、5、6、7型，7個多軸（自由度）產品系列。即：①立式3軸單回轉雙工位式；②立式單回轉雙工位2×傾翻--回轉式（5軸）；③立式單回轉多工位2×L型雙回轉式（5軸）；④立式單回轉雙工位2× L型雙回轉傾翻式（7軸）；⑤立式單回轉雙工位2×雙座單回轉式（3軸）；⑥立式單回轉雙工位2×C型雙回轉式（5軸）；⑦立式單回轉雙工位2×卧式單座單回轉（3軸）。
⑹S60型：包括S60.1、2型2個產品系列。即：①傾翻--回轉式（0°～90°）；②傾翻--回轉式（±90°）。
⑺S70型：包括S70.1、2、3型3個產品系列。即：①立式多工位式4軸（4自由度）單回轉；②立式多工位2×傾翻--回轉式（6自由度）；③立式4工位立式4軸單回轉。
以上共33個產品型式，每種型式都包括上述四種功能的產品，相當於132個產品系列。額定負荷為100dN～10kdN。 美國Aroson公司生產的焊接設備有焊接變位機、操作機、滾輪架等，可稱世界之最。這個公司生產的焊接變位機，主要類型為傾翻—回轉式、傾翻—回轉升降式、雙座雙回轉式，雙座單回轉式和雙座單回轉升降式。其承載能力范圍為11 kg～1810噸。
⑴手動雙回式。C 系列，型號C1000、2000、4000。承載能力25磅～4000磅。
⑵小型傾翻-回轉式。LD系列，型號LD 60N、150N、300N，承載能力分別為132磅、330磅、660磅。
⑶傾翻-回轉式，傾翻角度135°。D、HD系列，承載能力314磅～7萬磅
⑷傾翻-回轉（換銷）定位升降式，傾翻角度135°。AB系列（30～ AB1200），承載能力4300磅～12萬磅。
⑸傾翻-回轉（齒輪齒條）無級升降式，GE系列，傾翻角度135°，型號（GE25～GE3500，承載能力2500磅～35萬磅。
⑹傾翻-回轉式，傾翻角度90°，G系列，G400～G4-MEGA型，承載能力4000磅～400萬磅。
⑺雙座雙回轉式，DCG系列，最大產品承載能力為500噸。
⑻單回轉式HTS 系列，HTS5、9、12、20、32、40、50、60、90、160、240，承載能力為500磅～24萬磅。
⑼單回轉（齒輪齒條）升降式，HTS- GE系列，HTS5 GE、HTS 240GE，承載能力為500磅～24萬磅。 涉及到用戶對設備裝備的理念，以及考慮用於手把焊和自動焊的不同用途，選擇和設計焊接變位機時，除主變位自由度外，還要考慮增加輔助變位自由度。如大件焊接，可增加升降運動自由度，如上述美國、德國這種產品很多。
另外，某些焊件，由於焊縫分布簡單，用一個回轉自由度就可以解決焊件中大部分和重要焊縫的船焊要求，其餘少量非重要焊縫，雖然，不能實施船角焊，但可以實施平角焊。這樣，為簡化設備造價，工藝上便考慮採用單自由度或功能退化的焊接變位機，即單回轉式變位機。根據使用要求，同樣也可以增加輔助自由度。例如，升降式和尾架移動式等等。
還有一些工位變位機，為適用於焊接工位的工藝要求，這種焊接變位機的某些自由度，與施焊無關。還有從工位設計和穩定性考慮，兩台或多台焊接變位機合並設計，這樣就出現了多種工位變換和組合式多自由度焊接變位機產品。

③ 焊接變位機械的基本類型及組成

焊接變位機按結構形式可分為三類：

1、伸臂式焊接變位機
伸壁式焊接變位機結構特點與性能 回轉工作台安裝在伸臂一端，伸臂一般相對於某傾斜軸成角度回轉，而此傾斜軸的位置多是固定的，但有的也可小於100°的范圍內上下傾斜。該機變位范圍大，作業適應性好，但整體穩定性差。其適用范圍為1t以下中小工件的翻轉變位。在手工焊中應用較多。多為電動機驅動，承載能力在0.5t以下，適用於小型罕見的翻轉變位。也有液壓驅動的，承載能力多，適用於結構尺寸不大，但自重較大的焊件。
2、座式焊接變位機
座式焊接變位機工作台有一個整體翻轉的自由度。可以將工作翻轉到理想的焊接位置進行焊接。另外工作台還有一個旋轉的自由度。該種變位機已經系列化生產，主要用於一些管，盤的焊接。工作台邊同回轉機構支承在兩邊的傾斜軸上，工作台以焊速回轉，傾斜邊通過扇形齒輪或液壓油缸，多在140°的范圍內恆速傾斜。該機穩定性好，一般不用固定在地地基上，搬移方便。其適用范圍為1至50t工件的翻轉變位，是目前應用最廣泛的結構形式，常與伸縮臂式焊接操作機配合使用。座式變位機座式變位機通過工作台的回轉或傾斜，使焊縫處於水平或船形位置的裝置。工作台旋轉採用變頻無級調速，工作台通過扇形齒輪或液壓油缸驅動傾斜。它可以實現與操作機或焊機聯控。控制系統可選裝三種配置：按鍵數字控制式、開關數字控制式和開關繼電器控制式。該產品應用於各種軸類、盤類、筒體等回轉體工件的焊接。是目前應用最廣泛的結構形式。
座式變位機根據載重不同，可分為座式變位機和小型座式變位機
該機穩定性好，一般不用固定在地基上，搬移方便，適用於0.5~50t焊件的翻轉變位。是目前產量最大、規格最全、應用最廣的結構形式。常與伸縮臂式焊接操作機或弧焊機器人配合使用。
3、雙座式焊接變位機
雙座式焊接變位機是集翻轉和回轉功能於一身的變位機械。翻轉和回轉分別由兩根軸驅動，夾持工件的工作台除能繞自身軸線回轉外，還能繞另一根軸做傾斜或翻轉，它可以將焊件上各種位置的焊縫調整到水平的或「船型」的易焊位置施焊，適用於框架型，箱型，盤型和其他非長型工件的焊接。
工作台座在「U」形架上，以所需的焊速回轉，「U」形架座在兩側的機座上，多以恆速成或所需焊速繞水平軸線轉動。該機不僅整體穩定性好，而且如果設計得當，工件安放在工作台上以後，傾斜運動的重心將通過或接近傾斜軸線，而使傾斜驅動力矩大大大減少，因此，重型變位機多採用這種結構。其適用范圍為50t以上重型大尺寸工件的翻轉變位，多與大型門式焊接操作機或伸縮臂式焊接操作機配合使用。
雙座式焊接變位機適用於50t以上大尺寸焊件的翻轉變位。在焊接作業中，常與大型門式焊接操作機或伸縮臂式焊接操作機配合使用。

④ 焊接變位機變位機構的組成及工作原理

焊接變位機作為焊接輔助設備，與焊接操作機、焊接滾輪架並稱為焊接輔助設備中三大機。目前我國的焊接變位機製造已經日趨完善，使用范圍也變得很廣。然而由於現在焊接變位機的功能很完善，因此各企業和個人對其的發展非常看好。
焊接變位機的構成與應用主要是通過工作台的升降、回轉、翻轉等運動使工件處於最佳焊接位置，有側翻式、頭尾式、升降式及雙回轉等多種結構形式。可與焊接操作架等配套組成自動焊接專機，還可與機器人等配套實現自動化焊接，楚源的焊接還性。同時可根據用戶的工件和工藝要求，設計定製各種特製焊接變位機。

然而焊接變位機的結構也有三種，一是單回轉式，使用比較廣，為了適應不同工件裝夾需要，還
有三種基本型式，立式、卧式和雙座式。雙座還分尾架固定和尾架移動兩種型式。還有一種是雙回轉式，這主要是為了適應不同工件裝夾需要和考慮結構受力合理，
也設計有三種基本型式，L型、C型、H型。最後一種是傾翻-回轉式，其也有不同的結構設計。