焊接工作必须在现场作业,如大型舰船舱体甲板的焊接大型球罐储罐的焊接等。而这些焊接场合下,自动点焊机要适应焊缝的变化,才能做到提高焊接自动化的水平。无疑,将自动点焊机技术和焊缝跟踪技术结合将有效地解决大型结构件野外作业的自动化焊接难题。当前国内外在自动点焊机方向研制的几个典型自动点焊机如下韩国国立大学的等研制的舱体格子形构件焊接自动点焊机这种自动点焊机能够在人比较难以达到的狭窄空间自主地实现焊接过程,能够自动寻找焊缝的起始点。在遇到格子框架的拐角焊缝时,在保证焊接速度不变且焊炬准确对准焊缝的情况下,能够自动调整自动点焊机本体和十字滑块的位置。日本庆应大学学者等为平面薄板焊接研制的自主性自动点焊机该自动点焊机能够直线前进,还可以利用两个轮的差速控制小车的转弯,它装焊枪的臂可以伸缩,可以检测焊缝的位置并精确的识别焊缝的形状,如是直线焊缝曲线焊缝还是折线焊缝等。日本庆应大学学者等研制了管道焊接自主自动点焊机该自动点焊机可以沿着管道,根据摄取的图象信息,在焊前可以自动寻找并识别焊缝,然后使自动点焊机本体沿管道方向达到正确的焊接位置。清华大学机械工程系与北京石油化工学院装备技术研究所联合研制的球罐磁吸附轮式自动点焊机该自动点焊机的焊炬跟踪精度可达.,能够满足实际工程应用。上海交通大学研制的具有自寻迹功能的焊接自动点焊机该自动点焊机在焊前,小车能够自动寻找焊缝并经过轨迹推算后自动调整小车本体和焊炬的位姿到待焊状态在焊接过程中能够进行横向大范围的实时焊缝跟踪。当前绝大多数自动点焊机还能焊缝跟踪,焊前必须通过人为的方式,把自动点焊机放到坡口附近合适的位置,并且通过手动将自动点焊机本体十字滑块等调整到合适的待焊状态,也就是说自动点焊机的自主性还很低,基本上还不具有自主的运动规划能力。未来的发展趋势为三个方面选择视觉传感器来进行传感跟踪,因为与图象处理方面相关的技术得到发展采用多传感信息融合技术以面对更为复杂的焊接任务由于控制技术由经典控制到向智能控制技术的发展,这也将是自动点焊机的控制所采用。自动,点焊,设计,毕业设计,全套,图纸宁大学毕业设计论文自动点焊机的设计所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日摘要随着工业水平的发展,重要的大型焊接结构件的应用越来越多,其中大量的焊接工作必须在现场作业,如自动点焊机大型舰船舱体甲板的焊接大型球罐储罐的焊接等。而这些焊接场合下,自动点焊机要适应焊缝的变化,才能做到提高焊接自动化的水平。无疑,将自动点焊机技术和焊缝跟踪技术结合将有效地解决大型结构件野外作业的自动化焊接难题。因此自动点焊机的设计对于解决这难题至关重要。关键词焊接技术机构设计强度校核摘要目录第章绪论.选题的依据及意义选题的依据选题的意义.研究现状及发展趋势自动点焊机研究现状自动点焊机机构设计的发展趋势.本课题的研究设计内容及方法第章自动点焊机构总体设计.设计原理.导向杆机构的选用要点.方案讨论.本章小结第章自动点焊机向结构设计.丝杠螺母导程的确定.确定丝杠的等效转速.丝杠的等效负载.确定丝杠所受的最大动载荷.计算轴承动载荷.丝杠拉压振动和扭转振动的固有频率验算.丝杠的扭转刚度.传动精度计算.电动机的计算选择第章自动点焊机向结构设计.滚珠丝杠螺母副的计算和选型.精度的选择.丝杠导程的确定.最大工作载荷的计算.最大动载荷的计算.滚珠丝杠螺母副的选型.滚珠丝杠副的支承方式.传动效率的计算.刚度的验算.稳定性校核.临界转速的验证.步进电机的选择.滚动直线导轨副第章自动点焊机向结构设计.向精度设计.滚珠丝杠疲劳强度.选用滚珠丝杠.滚珠丝杠稳定性验算.滚珠丝杠刚度验算.滚珠丝杠效率验算.向电机选型第章焊头设计.焊头设计.自动点焊设计第章成本设计总结与展望致谢参考文献第章绪论.选题的依据及意义选题的依据随着社会和科学技术的发展,工业生产的操作方式也发生着革命性的变化,从手工作坊式的劳动,逐渐演变成自动化智能化的生产方式,人类也逐渐无法完成些生产过程,所以为了适应生产的需要出现了特殊的生产工具点焊机。与此同时也出现了些新的生产活动,在这些生产活动中,有些是属于高危险的,对人体伤害较大,有些领域不适宜人类工作长时间的工作,点焊机则正好适应这类工作。力矩。当时当时当时,时当时预加载荷,则所以,快速空载启动所需力矩切削时所需力矩快速进给时所需力矩由上分析计算可知,所需最大力矩发生在快速启动时纵向进给系统步进电机的确定为了满足最小步距要求,电动机选用三相六拍工作方式,查表知所以,步进电机最大静转距为步进电机最高工作频率综合考虑,查表选用型步进步进电动机,能满足要求。.滚动直线导轨副滚动直线导轨副选型计算水平安装的型滚动直线导轨副支承系统,根导轨上用两个滑块,给定参数为工作台自重,承受载荷作用于滑块中心,有效行程.米,每分钟往复次数次,运行条件为,无明显冲击和振动,目标寿命为年,试选择该滚动直线导轨副的规格。以每天开机小时,每年个工作日计。.,.目标寿命为四个滑块的载荷为.可以计算出可选用滚动直线导轨副。其额定动载荷值为,额定静载荷值为。第章自动点焊机向结构设计.向精度设计假设设计要求进给精度快速进给精度.滚珠丝杠疲劳强度丝杆的最大载荷为主轴重量加摩擦力,最小载荷为主轴重量减最大进给力的向分力。主轴重量为,则摩擦力根据机电体化设计基础计算载荷查表取查表取查表取查表取级精度则计算额定动载荷取丝杠的工作寿命为,.选用滚珠丝杠由表得丝杠副数据公称直径导程滚珠直径按表种尺寸公式计算滚道半径偏心距丝杠内径.滚珠丝杠稳定性验算丝杠端轴向固定,采用深沟球轴承和双向球轴承,可分别承受径向和轴向的负荷。另端游动,需要径向约束,采用深沟球轴承,外圈不限位,以保证丝杠在受热变形后可在游动端自由伸缩,如下图。由于端轴的摩擦系数为,取摩擦系数为.,则丝杠所受的最大牵引力为故其等效负载可按下式计算估算由以上确定进给运动的总阻力.确定丝杠所受的最大动载荷查表,取丝杠的工作寿命为,同时取精度系数,负荷性质系数,温度系数.,硬度系数,可靠性系数.平均转速为。选用滑动丝杠螺母传动,丝杠公称直径为,基本导程,丝杠螺母的接触刚度为,螺旋升角丝杠的底径,螺母长度为,取丝杠的精度等级为级。.计算轴承动载荷寿命系数为式中寿命系数可靠性为的额定寿命,取为转速系数计算转速取最高转速,取故能满足要求。.丝杠拉压振动和扭转振动的固有频率验算已知轴承的接触刚度,丝杠螺母的接触刚,丝杠的最小拉压刚度当导轨运动到两极位置时,有最大和最小拉压刚度,其中,植分别为和。螺母座刚度。轴向拉压总刚度为丝杠拉压振动的固有频率由计算可知,丝杠拉压振动的固有频率远远大于,所以能满足要求。.丝杠的扭转刚度丝杠的扭转刚度由机械设计手册得平移物体的转动惯量为丝杠的转动惯量为丝杠扭转振动的固有频率为显然,丝杠的扭转振动的固有频率远远大于,所以,能满足要求。.传动精度计算丝杠的拉压刚度由以上的各条件可知最小机械传动刚度为最大机械传动刚度因此得到由于机械传动装置所引起的定位误差为其中,为空载时导轨的静摩擦力.电动机的计算选择下面的计算结果所以选用反应式步进电动机,输出功率.,同步转速,电动机的参数如下表所示表电动机的各种参数电动机型号步距角最大静转矩.运行频率最高空载启动频率轴径长度.第章自动点焊机向结构设计.滚珠丝杠螺母副的计算和选型滚珠丝杠副的作用是将旋转运动转变为直线运动,其螺旋传动是在丝杠和螺母滚道之间放人适量的滚珠,使螺纹间产生滚动摩擦。丝杠转动时,带动滚珠沿螺纹滚道滚动。螺母上设有返向器,与螺纹滚道构成滚自动点焊机机构设计的研究现状及发展趋势在当前,自动点焊机的机构设计绝大部分还是采用依据具体的情况来设计专用自动点焊机,称之为固定结构的传统自动点焊机,其运动特性使特定自动点焊机仅能适应定的范围,不利于自动点焊机的发展。解决这问题的方法就是利用关节模块和连杆模块,根据具体的要求开发可重构自动点焊机系统。下面为当前些人所做的研究等人建立的自动点焊机库,将模块分成模块单元连接器连杆模块主关节模块和末端关节模块四类年等提出了种由晶体结构“分子”组成的可自重构自动点焊机系统上海交通大学的费燕琼和沈阳航空工业学院的张艳丽等对模块化自动点焊机的构形设计进行了研究。.本课题的研究设计内容及方法下面的丝杆为轴上面横着的为轴上面竖着的为轴都用点动机带动。实现定位实现点焊将上图轴上的物体画红圈的换成焊头。焊头是装上弹簧有缓冲等。防止撞坏工作台就行。滚珠丝杆螺母副跟总体尺寸都由你们确定。总装配图要有总体尺寸装配尺寸还要有技术要求等。设计说明说主要包括丝杆螺母副的选择电动机的选择还有焊头的设计如何实现自动点焊等成本设计等。大概字左右。第章自动点焊机构总体设计.设计原理轴和轴采用丝杠传动轴采用丝杠加导轨形式电焊头缓冲装置结构示意图.导向杆机构的选用要点由于工业生产中导向杆机械臂的应用较为广泛,因此本设计着重对导向杆机械臂机构进行研究。.应具有足够的推拉力焊接机的机构靠执行机构的液压力实现手部结构的伸缩和升降,便把工件从个位置到另个位置,由于工件本身的重量以及过程中产生的惯性力和振动等,执行机构必须具有足够大的液压力,才能防止工件在过程中摆动。防止了些化学物品对人类的伤害。在当今大规模制造业中,企业为提高生产效率,保障产品质量,普遍重视生产过程的自动化程度,工业机器作为自动化生产线上的重要成员,逐渐被企业所认同并采用。工业机器的技术水平和应用程度在定程度上反映了个国家工业自动化的水平,目前,工业焊接机主要承担着焊接喷涂搬运等重复性并且劳动强度极大的工作,工作方式般采取示教再现的方式。点焊机是按照给定程序轨迹和要求实现自动移动焊接的操作的自动机械装置。实现了自动化的工作并减少了很多不必要的人工劳动。本文对多工位点焊机利用的控制进行了详细的研究。