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1、焊接构造消费焊接构造消费第五第五单元元 装配装配焊接工接工艺配配备【学习目的】【学习目的】 了解焊接工装的作用、分类和根本组成；掌握焊接工装夹具定位了解焊接工装的作用、分类和根本组成；掌握焊接工装夹具定位器的定位原理和运用方法；掌握运用夹紧机构的技术要领；熟习焊接器的定位原理和运用方法；掌握运用夹紧机构的技术要领；熟习焊接变位机械的运用。变位机械的运用。合知识模块一合知识模块一 焊接工装概述焊接工装概述 装配焊接工艺配备是指在焊接构造消费的装配与焊接过程中，起配合及辅助作用的夹具、机械安装或设备的总称，简称焊接工装。焊接工装夹具是将焊件准确定位并夹紧，用于装配和焊接的工艺配备。焊接变位机械是指
2、改动焊件、焊机或焊工的位置来完成机械化、自动化焊接的各种机械配备。焊接工装的作焊接工装的作用与分类用与分类1.焊接工装的作用 焊接操作在焊接构造消费全过程中所需作业工时较少仅占25%30%，大部分工时用于备料、装配及其他辅助任务。这些任务影响了焊接构造消费进度，特别是伴随高效率焊接方法的运用，这种影响日益突出。处置这一影响的最正确途径是鼎力推行运用机械化和自动化程度较高的焊接工装。焊接工装的作用主要表如今如下几方面： 小知识在先进的工业国家，对广泛采用的一些夹紧机构曾经规范化、系列化。设计时进展选用即可。我国焊接任务者正进展着这方面的研讨开发任务。个别夹紧机构已有商品供应。1定位准确、夹紧可靠
3、。 2防止和减小焊接变形，减轻了焊接后的矫正任务量。3可以保证最正确的施焊位置，焊缝的成形性优良，工艺缺陷明显降低，可获得称心的焊接接头。4利用焊接工装进展焊件的定位、夹紧以及翻转等繁重的任务，改善了工人的劳动条件。 5可以扩展先进工艺方法和设备的运用范围，促进焊接构造消费机械化和自动化的综合开展。2.焊接工装的分类焊接工装的方式多种多样，可按其功能、适用范围或动力源等进展分类。焊接工装的焊接工装的根本组成根本组成 装配焊接夹具普通由定位元件或安装、夹紧元件或安装和夹详细组成。焊接变位机械根本由驱动机构力源安装、传动安装中间传动机构和任务机构定位及夹紧机构三个根本部分组成，并经过机体把各部分连
4、结成整体。图5-1焊接工装的根本组成1气缸2斜楔3辊子4压板5焊件6定位销钉 图5-1所示是一种典型的夹紧安装，力源安装气缸是产生夹紧作用力的安装，通常是指机动夹紧时所用的气压、液压、电动等动力安装；中间传动机构斜楔起着传送夹紧力的作用，任务时可以经过它改动夹紧作用力的方向和大小，并保证夹紧机构在自锁形状下平安可靠；夹紧元件压板是夹紧机构的最终执行元件，经过它和焊件受压外表直接接触完成夹紧；焊件经过定位销钉6进展定位。综合知合知识模模块二二 装配装配焊接接夹具具焊件的定位焊件的定位及定位器及定位器 焊接构造消费中经常采用的有装配定位焊夹具、焊接夹具、矫正夹具等。其中，定位是夹具构造设计及夹具运
5、用的关键问题，定位方案一旦确定，那么其他组成部分的总体配置也根本随之而定。一、定位原理一、定位原理 图5-25-2焊件的定位在装件的定位在装焊作作业中，将中，将焊件按件按图样或工或工艺要求在要求在夹具中得到确定位置的具中得到确定位置的过程称程称为定位。在空定位。在空间直角坐直角坐标系中假系中假设不不对物体施物体施加加约束和限制，会有六个自在度，即沿、三个束和限制，会有六个自在度，即沿、三个轴向的相向的相对挪挪动和三个和三个绕轴的相的相对转动，如，如图5-2a5-2a所示。假所示。假设将坐将坐标平面看作是平面看作是夹具具平面，要使平面，要使焊件在件在夹具中具有准确和确定不具中具有准确和确定不变的
6、位置，必需限制的位置，必需限制这六个自六个自在度。每限制一个自在度，在度。每限制一个自在度，焊件就需求与件就需求与夹具上的一个定位点相接触，具上的一个定位点相接触，这种用分布适当的六个定位支承点，来限制工件六个自在度，使工件在种用分布适当的六个定位支承点，来限制工件六个自在度，使工件在夹具具中的位置完全确定，就是中的位置完全确定，就是夹具的具的“六点定位六点定位规那么。那么。 将图5-2b中的小圆块视为定位点，依托夹紧力F1、F2、F3来保证焊件与夹具上定位点间的严密接触，那么可得到焊件在夹具中完全定位的典型方式。在面上设置了三个定位点，三个定位点不能在同一条直线上，可以限制焊件沿轴方向的挪动
7、和绕轴、轴的转动三个自在度；在面上有两个定位点，两定位点的连线不能与面和yOz的交线垂直，可以限制焊件沿轴方向的挪动和绕轴的转动两个自在度；在面上设置一个定位点，用以限制焊件沿轴方向的挪动一个自在度。图5-2焊件的定位焊件上这些详细外表在装配过程中叫做定位基准。根据图5-2可作如下分析：1外表A上的三个支承点限制了焊件的三个自在度，这个外表叫做主要定位基准。衔接三个支承点所得到的三角形面积越大，焊件的定位越稳定，也越能坚持零件间的位置精度，同时主要定位基准面往往接受较大的外力，所以通常是选择焊件上最大外表作为主要定位基准面。2外表B上的两个支承点限制了焊件的两个自在度，这个外表叫做导向定位基准
8、。外表B越长，这两个支承点间的间隔 越远，而焊件对准夹具平面的位置就越准确、可靠。所以通常选取焊件上最长的外表作为导向定位基准。3外表C上有一个支承点，可以限制焊件最后一个自在度，这个外表叫做止推定位基准。通常是选择焊件上最短、最窄的外表作为止推定位基准。4焊件的六个自在度均被限制的定位称为完全定位；焊件被限制的自在度少于六个，但仍能保证加工要求的定位称为不完全定位。在焊接消费中，为了调整和控制不可防止产生的焊接应力与变形，有些自在度是不宜限制的，故可采用不完全定位的方法。二、定位基准的选择选择定位基准时需着重思索以下几点： 1定位基准应尽能够与焊件设计基准重合。2应选用焊件上平整、光洁的外表
9、作为定位基准，当定位基准面上有焊接飞溅物、焊渣等不平整时，不宜采用大基准平面或整面与焊件相接触的定位方式，而应采取一些突出的定位块以较小的点、线、面与焊件接触的定位方式。3定位基准夹紧力的作用点应尽量接近焊缝区。4可根据焊接构造的布置、装配顺序等综合因历来思索。5应尽能够使夹具的定位基准一致。这样，有利于组织消费和夹具的设计与制造。 检验定位基准选择的能否合理的规范是：能否保证定位质量，能否方便装配和焊接，以及能否有利于简化夹具构造等。三、定位器及其运用 定位器是保证焊件在夹具中获得正确装配位置的零件或部件。定位器的方式有多种，如挡铁、支承钉或支承板、定位销及V形块和定位样板五类。1平面定位用
10、定位器焊件以平面定位时常采用挡铁、支承钉板等进展定位。1挡铁是一种运用较广，可使焊件在程度面或垂直面内进展定位,如图5-3所示。图5-3挡铁的构造方式a固定式b可拆式c永磁式d可退式2支承钉和支承板普通有固定式和可调式两种，如图5-4所示。图5-4支承钉板的构造方式a固定式支承钉b可调式支承钉c支承板1齿纹头式2焊件3球头式4平头式2圆孔定位用定位器利用零件上的装配孔、螺钉孔或螺栓孔及公用定位孔等作为定位基准时，多采用定位销图5-5和定位心轴定位。以孔为定位基准，应使孔的轴心线与夹具上相关定位元件轴心线重合同轴。假设焊件以圆锥孔为定位基准时，用圆锥心轴和圆锥销作为定位元件。零件用圆柱孔作为定位
11、基准时，用圆锥形定位销有它特殊的优点。如图5-6所示，它可以消除因定位基准的偏向所引起的径向定位误差，最大缺陷是容易发生零件偏斜而构成误差，如图5-6所示。处置的方法是尽量减小圆锥角，使插入定位销的零件孔壁发生弹塑性变形，零件和定位销之间由线接触变为面接触，从而消除零件的倾斜。图5-5定位销的构造方式图5-6用圆锥体定位销定位圆柱孔孔径的偏向零件的偏斜接触面变形定位3外圆外表定位用定位器消费中，管子、轴及小直径圆筒节等圆柱形焊件的固定和定位多采用V形块来保证外圆柱面的轴心线在夹具中有预定的位置，如图5-7所示。图5-7c是V形块与螺旋夹紧器配合运用的任务形状。V形块的两个斜面也可以用两滚轮来替
12、代，以便转动零件图5-7。图5-7 工件以外圆柱为定位基准时，也可以采用定位套筒、定位环等作为定位元件。另外，定位样板可以借助零件上的圆孔、边缘、凸缘等任何支承轮廓来确定其他待安装零件的位置，如图5-8所示。图5-8定位样板焊件在夹紧机焊件在夹紧机构中夹紧构中夹紧 利用某种施力元件或机构使焊件到达并不时坚持预定位置的操作称为夹紧，用于夹紧操小知识在装配定位中，一切的定位方法可以单独运用，也可以同时运用，互为补充，以方便定位操作和保证定位准确。 作的元件称为夹紧器。夹紧器是装配焊接夹具组成中最重要、最中心的部分。1.常用夹紧器夹紧器的种类很多，常用的构造方式有以下几种：1楔形夹紧器楔形夹紧器主要
13、经过斜面的挪动所产生的压力夹紧焊件。图5-9所示是斜楔任务表示图。图5-9斜楔夹紧器任务表示图2螺旋夹紧器螺旋夹紧器普通由螺杆、螺母和主体三部分组成，如图5-10所示，经过螺杆与螺母的相对旋动到达夹紧工件的目的。图5-9斜楔夹紧器任务表示图2螺旋夹紧器螺旋夹紧器普通由螺杆、螺母和主体三部分组成，如图5-10所示，经过螺杆与螺母的相对旋动到达夹紧工件的目的。 为防止螺杆直接压紧焊件构成外表压伤和产生位移，通常是在螺杆的端部装有可以摆动的压块。图5-11是常用摆动压块的构造方式。图5-11a型压块端面光滑,用来夹紧已加工外表；图5-11b型压块端面带有齿纹，用于比较粗糙的零件外表。压块与螺杆间采用
14、螺纹或钢丝挡圈略微活动的联接方式。图5-10螺旋夹紧器构造方式1主体2螺杆3螺母图5-11摆动压块构造方式螺旋夹紧器的缺陷是夹紧动作缓慢每转一圈前进一个螺距，辅助时间长和任务效率不高。为了抑制上述缺陷，研制出了几种快速夹紧的构造方式，如图5-12所示。图5-12快速夹紧的螺旋夹紧器构造方式a旋转式b铰接式c快撤式 螺旋夹紧器在焊接构造消费中运用很广泛，例如运用于工字梁的装配、对齐对接钢板错边以及装配压力容器人孔等，如图5-13所示。图5-13螺旋夹紧器构造方式a装配工字梁b对齐对接钢板错边c装配压力容器人孔3偏心轮夹紧器如图5-1所示。 偏心轮夹紧器夹紧动作迅速手柄转动一次即可夹紧零件，有一定
15、自锁性，构造简单，但行程较短。特别适用于尺寸偏向较小、夹紧力不大及很少振动情况下的成批大量消费。4杠杆夹紧器图5-15a所示是一个典型的杠杆夹紧器。当向左推进手柄时，间隙s增大，焊件那么被松开；当向右搬动手柄时，那么焊件夹紧。图5-15b所示是螺旋杠杆夹紧器，特点是夹紧力集中在三点，并很容易设计出顺应各种夹紧位置的。图5-15杠杆夹紧器构造方式5铰链夹紧机构铰链夹紧机构是用铰链把假设干个杆件衔接起来实现夹紧焊件的机构，如图5-16所示。铰链夹紧机构的夹紧力小、自锁性能差、怕振动。但夹紧和松开的动作迅速，夹头开度大，机动灵敏，焊件的装卸方便。因此，在大批量的薄壁构造焊接消费中广泛采用。2.气动与
16、液压夹紧机构 气动夹紧器是以紧缩空气为动力源，推进气缸动作实现夹紧作用的机构。液压夹紧器是以压力油为动力源，推进液压缸动作实现夹紧作用的机构。气动夹紧器气动夹紧器由气体供应系统如管道、各种阀等、紧缩空气动力头如气缸、夹紧机构经过杠杆、楔、斜槽和气动夹紧器配合等几部分所组成。气动夹紧器构造类型很多，表5-1列举了几种较为典型的例如。图5-16铰链夹紧机构构造方式1夹紧杆2手柄杆3连杆4支座架5螺杆2液压夹紧器液压夹紧器的传动系统由油箱、过滤网、电动机、液压泵、压力表、单向阀、换向阀、液压缸等根本部件组成。图5-1所示是液压撑圆器构造方式，适用于厚壁筒体的对接、矫形及撑圆装配。图5-17液压撑圆器
17、构造方式1心盘2衔接板3推撑头4支撑杆5缓冲弹簧6支撑板7操作机伸缩臂8液压缸9导轨花盘3.公用夹具 公用夹具是指在公用夹详细上，由多个多种夹紧机构和定位器组合而成的，具有专注用途的焊接工装夹具安装，是针对某种产品的装配与焊接需求而专门制造的。 图5-18所示是箱形梁的装配夹具，夹具的底座1是箱形梁程度定位的基准面，下盖板放在底座上面，箱形梁的两块腹板用电磁夹紧器4吸附在立柱2的垂直定位基准面上，上盖板放在两腹板的上面，由液压杠杆夹紧器3的钩头形压板夹紧。箱形梁经定位焊后，由液压缸5从下面把焊件往上部顶出。4.组合夹具 组合夹具是由一些规格化的夹具元件，按照产品装焊的要求拼装而成的可拆式夹具。
18、适用于种类多、变化快、批量少、消费周期短的场所，特别是在新产品的试制中更为适用。图5-19组合夹具根本元件a根底件b支承件c定位件d压紧件e紧固件f合成件1根底件是组合夹具的根底元件，经过它可以将其他组件连成一个整体。2支承件是组合夹具的骨架元件，将定位件、合成件或导向件与根底件衔接在一同。3定位件的主要作用是保证组合夹具各元件之间的定位精度、衔接强度以及整个夹具的可靠性。图5-18箱形梁装配夹具1底座2立柱3液压杠杆夹紧器4电磁夹紧器5液压缸4压紧件用于夹紧焊件的组合元件，保证焊件的正确定位，不产生位移。5紧固件可用来紧固衔接组合夹具的各种根本元件或直接紧固焊件，普通采用细牙普通螺纹的螺栓构
19、造，添加紧固力和防止运用过程中发生松动景象。6合成件是由假设干个根本元件装配成的具有一定功能的部件，在组合夹具中可整体组装或装配，从而加快组装进度，简化夹具构造。组合夹具除上述六种根本元件或合成件外，还有键、销以及用于稳定夹具的支架等导向件和辅助件。图5-20所示是两种组合夹具的运用例如，图5-20a所示是一种弯管对接用组合夹具，运用时应能保证弯管对接时其方位与空间外形的要求；图5-20b所示为轴头与法兰对接用组合夹具，运用时应保证轴头与法兰的对中要求。图5-20组合夹具运用例如5.磁力夹具 磁力夹具是借助磁力吸引铁磁性资料的焊件来实现夹紧的安装。按磁力的来源磁力夹具可分为永磁式和电磁式两种。
20、1永磁式夹紧器采用永久磁铁的剩磁产生的磁力夹紧焊件。此种夹紧器的夹紧力有限，用久以后磁力将逐渐减弱，普通用于夹紧力要求较小、电源不便、不受冲击振动的场所，常用它作为定位元件运用。永久磁铁资料为铝-镍-钴合金、锶钙铁氧体磁性资料等。运用永磁式夹紧器时，切忌振动与坠落。2电磁式夹紧器是一个直流电磁铁，通电产生磁力，断电那么磁力消逝。电磁式夹紧器具有安装小、吸力大如自重12kg的电磁铁，吸力可达80kN、运作速度快、便于控制且无污染的特点。值得留意的是，运用电磁夹紧器时应防止因忽然停电而能够构成的人身和设备事故。图5-21电磁夹紧器运用例如 图5-21所示是电磁夹紧器运用例如。图5-21a所示是用两
21、个电磁铁并与螺旋夹紧器配合运用矫正变形的板料；图5-21b所示是利用电磁铁作为杠杆的支点压紧角铁与焊件外表的间隙；图5-21c所示是依托电磁铁对齐拼板的错边，并可替代定位焊；图5-21d所示是采用电磁铁作支点使板料接口对齐。 焊接消费中，采用自动焊进展板材直缝的拼接时，常在拼缝的两侧平台上布置长条状的电磁铁吸紧钢材，普通称其为电磁平台。图5-22是电磁平台与焊剂垫安装结合运用的情况。台车中部为焊剂垫的槽6，两根5065mm直径的软管2及4可分别充气升起焊剂垫贴紧焊件反面，以保证单面焊双面成形时，焊缝反面成形良好，两侧的电磁铁8用于吸紧钢板，防止板条错边、挪动及减小角变形。支撑滚轮5在软管3充气
22、后升起，以便装卸板条和对准接缝。图5-22挪动式拼板电磁平台1挪动台车2、3、4紧缩空气软管5支撑滚轮 6帆布焊剂槽7焊剂垫支柱8电磁铁6.夹紧力作用方向、作用点确实定1夹紧力的作用方向确实定要求力的作用应不破坏工件定位的准确性，它主要和焊件定位基准的位置及焊件所受外力的作用方向有关。1夹紧力普通应垂直于主要定位基准最好是程度的，使这一外表与夹具定位件的接触面积最大，即接触点的单位压力相应减小，定位稳定牢靠，有利于减小焊件因受夹紧力作用而产生的变形。2夹紧力的方向应尽能够与所受外力焊件重力、控制焊接变形所需求的力、工件挪动或转动引起的惯性力以及离心力等的方向一样，使所需设计的夹紧力最小，以减轻
23、工人劳动强度，使夹紧机构轻便、紧凑，减小焊件受压变形。夹紧力作用点确实定作用点的位置主要思索如何保证定位稳定和最小的夹紧变形，如图5-23所示。图5-23夹紧力作用点的布置a不正确b正确1作用点应位于焊件的定位支承之上或几个支承所组成的定位平面内，以防止因受支承反力与夹紧力，支承反力与重力构成力偶，构成焊件的位移、偏转或部分变形。2作用点应安排在焊件刚性最大的部位上，必要时，可将单点夹紧改为双点夹紧或适当添加夹紧接触面积。3作用点的布置与焊件的厚度有关。对于薄板2mm的夹紧力作用点应接近焊缝，并且沿焊缝长度方向上多点均布，板材越薄均布点的间隔 越小。厚板的刚性较大，作用点可远离焊缝。综合知合知
24、识模模块三三 装配装配焊接接夹具具设计的根的根本知本知识夹具设计的根本夹具设计的根本要求与根据要求与根据1.夹具设计的根本要求 由于产品构造的技术条件、施焊工艺以及工厂详细情况等不同，对所选用及设计的夹具均有不同的特点及要求，其共性的要求有以下几方面：1夹紧可靠，刚性适当。夹紧时不破坏焊件的定位位置和几何外形，夹紧后既不使焊件松动滑移，又不使焊件的拘谨度过大，产生较大的应力。2焊接工装夹具应动作灵敏、操作方便、操作位置应处在工人容易接近和操作的部位。操作高度应设在工人最易用力的部位，当夹具处于夹紧形状时，应能自锁。为了保证运用平安，应设置必要的平安连锁维护安装。3焊接工装夹具应有足够的装配、焊
25、接空间，不能影响焊接操作和焊工的察看，不妨碍焊件的装卸。一切的定位元件和夹紧机构应与焊道坚持适当的间隔 ，或者布置在焊件的下方和侧面。夹紧机构的执行元件应可以伸缩或转位。4在一个夹具上，定位器和夹紧机构的构造方式不宜过多，并且尽量选用一种动力源。5操作时应思索焊件在装配定位焊或焊接后能顺利的从夹具中取出，还要防止焊件在翻转或吊运时损坏。 6降低夹具制造本钱，便于制造、安装和操作，便于检验、维修和改换易损零件，提高消费率，使构造的装配过程经济合理。6降低夹具制造本钱，便于制造、安装和操作，便于检验、维修和改换易损零件，提高消费率，使构造的装配过程经济合理。7留意各种焊接方法在导电、导热、隔磁、绝
26、缘等方面对夹具提出的特殊要求。例如，凸焊和闪光焊时，夹具兼作导电体，钎焊时夹具兼作散热体，因此要求夹具本身具有良好的导电、导热性能。8对于大型板焊构造的夹具，要有足够的强度和刚度，特别是夹详细的刚度，对构造的外形精度、尺寸精度影响较大，设计时要留较大的裕度。9尽量选用已通用化、规范化的夹紧机构及规范零部件来制造工装夹具。2.夹具设计的根据 原始资料应反映出焊件在消费中及本身构造上的特点及要求，这是设计夹具的根据，其内容包括：1夹具设计义务单义务单中阐明工件图号、夹具的功用、消费批量、对该夹具的要求以及夹具在焊件制造中所占位置和作用。2焊件图样及技术条件研讨图样是为了掌握焊件尺寸链的构造、尺寸公
27、差及制造精度等级。研讨技术条件是为了明确在图样上未完全表达的问题和要求。3焊件的装配工艺规程夹具是施行工艺规程的工具，应明确阐明所设计的夹具必需满足工艺规程中的一切要求。4夹具设计的技术条件这是装配焊接工艺人员根据焊件图样和工艺规程对夹具提出的详细要求，普通应包括如下内容：1夹具的用途，担负何种焊件的装配焊接任务以及焊件前后工序的联络。2所装配焊件在夹具中的位置，保证每个装配件的定位与夹紧既可靠又合理。3焊件定位基准、主要接头以及定位尺寸。4制造和安装夹具时，保证夹具的调整和检验时所需的样件及样板等。5对夹具的构造方式，能否翻转和挪动以及夹具所用定位及夹紧件的机械化程度等提出原那么性意见。6规
28、定焊件焊接纳缩量大小，以确定定位件和夹紧件的位置。5焊接装配夹具的规范化和规格化资料包括国家规范、企业规范和规格化夹具构造图册等。夹具设计的内夹具设计的内容与步骤容与步骤 夹具设计任务普通分为绘制草图、绘制焊接装配夹具任务总图和绘制夹具零件图三个阶段。1.绘制草图阶段1基准的选择基准的选择应思索以下两点：1夹具的设计基准应与被装配构造的设计基准一致。2有装配关系的相邻构造的装焊夹具尽能够选择同一设计基准，如选用基准程度线和垂直对称轴线作为同一设计基准。2绘制焊件图设计基准确定后，在图样上按设计基准用双点画线绘制出被装配的焊件图。包括焊件轮廓及焊件要求的交点接头位置留意包括收缩余量。3定位件和夹
29、紧件设计根据定位基准选择定位件和夹紧件的构造方式、尺寸及其布置。确定焊件的定位方法及定位点以及焊件的夹紧方式和对夹紧力的要求，进展必要的分析计算。4夹具主体骨架设计夹详细是夹具的根底件，在它上面安装组成该夹具所需的各种元件、机构和安装等，起着支承、衔接作用。夹详细设计的根本要求包括：1具有足够强度和刚度。2构造简单、紧凑、合理、便于焊件装卸和清理方便。3安装稳定可靠。4夹详细构造工艺性好，应便于制造、装配和检验。5尺寸要稳定且具有一定精度。对铸造的夹详细要进展时效处置，对焊接的夹详细要进展退火处置。各定位面、安装面要有适当的尺寸和外形精度。 夹详细的外形与尺寸在绘制夹具总图时，根据焊件、定位元
30、件、夹紧安装及其他辅助机构等在夹详细上的配置大致上可以确定，然后根据强度和刚度要求选择断面的构造外形和壁厚尺寸，受力大的部位可以采用肋板加强。按阅历，铸造夹详细的壁厚普通取825mm，焊接夹详细取610mm，加强肋的厚度普通取0.70.9壁厚。加强肋高度，铸造的普通不大于壁厚的5倍。表5-2列出几种常用毛坯制造方法。5完成设计草图在充沛思索夹具的整体构造规划之后进展必要的设计计算，征求有关人员意见，并送相关部门审查，综合各种意见，对设计方案进展改良，并绘制出夹具的设计草图。2.绘制夹具任务总图阶段审查经过草图设计后，便可绘出夹具的正式任务总图。完成此阶段任务应留意以下几点：1遵照国家制图规范绘
31、图比例应尽能够选取11，根据工件的大小时，也可用较大或较小的比例；通常选取操作位置为主视图，以便使所绘制的夹具总图具有良好的直观性；视图剖面应尽能够少，但必需可以清楚地表达夹具各部分的构造。2正确运用线型用双点画线绘收工件轮廓外形、定位基准和加工外表。将工件轮廓线视为“透明体，并用网纹线表示出加工余量。3合理选择定位元件根据工件定位基准的类型和主次，选择适宜的定位元件，合理布置定位点，以满足定位设计的相容性。4正确确定夹紧形状根据定位对夹紧的要求，按照夹紧原那么选择最正确夹紧形状及技术经济合理的夹紧系统，画出夹紧工件的形状，还运用双点画线画出放松位置，以表示出和其他部分的关系。5确定并标注有关
32、尺寸夹具总图上应标注的有以下尺寸：1夹具的轮廓尺寸：即夹具的长、宽、高尺寸。假设夹具上有可动部分，应包括可动部分极限位置所占的空间尺寸。2工件与定位元件的联络尺寸：常指工件以孔在心轴或定位销上或工件以外圆在内孔中定位时，工件定位外表与夹具上定位元件间的配合尺寸。总图上应标注的主要尺寸，应包括装配尺寸、配合尺寸、外形尺寸及安装尺寸等。定位元件与夹详细的配合尺寸公差，夹紧安装各组成零件间的配合尺寸公差等，那么应根据其功用和装配要求，按普通公差与配合原那么决议。6明确编写技术条件一些在视图上无法表示的关于制造、装配、调整、检验和维修等方面的技术要求，应标注在总图上。7编制零件明细表夹具总图上还应画出
33、零件明细表和标题栏，写明夹具称号及零件明细表上所规定的内容。3.绘制装配焊接夹具零件图阶段 夹具总图绘制终了后，对夹具上的非规范件要绘制零件任务图，并规定相应的技术要求。零件任务图应严厉遵照所规定的比例绘制。视图、投影应完好，尺寸要标注齐全，所标注的公差及技术条件应符合总图要求，加工精度及外表粗糙度应选择合理。 在夹具设计图样全部终了后，还有待于精心制造和实际和运用来验证设计的科学性。经试用后，有时还能够要对原设计作必要的修正。因此，要获得一项完善的优秀的夹具设计，设计人员通常应参与夹具的制造、装配，鉴定和运用的全过程。小知识夹具设计规范化的目的：1保证设计质量，提高设计效率。2有利于计算机辅
34、助设计。3有利于初学者尽快掌握夹具设计的方法。4.编写装配焊接夹具设计阐明书设计阐明书是夹具设计计算、分析整理和总结，也是图样设计的实际根据。其内容主要包括：1目录。2夹具设计义务书。3产品要求分析。4夹具设计技术条件。5夹具设计基精确实定。6夹具设计方案的分析。7夹具技术经济效益评定。8参考资料。 必要时，还需求编写装配焊接夹具运用阐明书，包括夹具的性能、运用本卷须知等内容。 才干知识点3夹具制造精度焊接构造的精度除与各零件备料的精度和加工工序的中间尺寸精度有关外，在很大程度上也取决于装配焊接夹具本身的精度。而夹具的精度主要是针对夹具定位件的定位尺寸及定位件的位置尺寸的公差大小而言，这要根据
35、被装配焊件的精度确定。因此，可以看出，焊接构造的精度与工装夹具的精度有着亲密的联络。夹具的制造公差与夹具元件的功用及装配要求有关，普通可分为四类：第一类是直接与焊件接触，并且确定焊件位置和外形的各类定位元件。第二类是虽不与焊件直接接触，但它是确定第一类元件位置的各种导向件。第三类属于夹具内部构造如夹紧安装各组成零件之间相互配合的尺寸公差。第四类是涉及夹具整体组合的根本体，如夹具的主体骨架等。第一、二类夹具元件的精度，不只与定位焊件的精度要求有关，还遭到焊件定位外表的选择、加工方法及焊件几何外形等要素的影响。在确定夹具公差时，普通取所装配焊件的相应部分尺寸公差的0.50.75倍，表5-3所列公差
36、关系仅供参考。1以焊件的平均尺寸作为夹具相应尺寸的根本尺寸。2定位元件与焊件定位基准间的配合，普通都按基孔制间隙配合来选用。 3采用焊件上相应工序的中间尺寸作为夹具根本尺寸。4 夹具上起导向作用并有相对运动的元件间的配合及没有相对运动的元件间的配合，表5-4所列是普通的选用范围。夹具构造夹具构造工艺性工艺性 夹具构造的制造、检测、装配、调试及维修等方面，都可作为夹具构造工艺性好坏的评定根据。1对夹具良好工艺性的根本要求1夹具构造的组成元件应多项选择用各种规范件和通用件，尽量少制造公用零件，力求构造简单，制造容易，以减少制造劳动量和降低费用。2各种公用零件和部件构造外形应容易制造和丈量，装配和调
37、试方便。公用夹具的制造属单件消费，当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整和修配机构。3便于夹具的维护和修缮。2合理选择装配基准正确选择夹具装配基准的原那么有两点：2合理选择装配基准正确选择夹具装配基准的原那么有两点：1装配基准应该是夹具上一个独立的基准外表或线，其他元件的位置只对此外表或线进展调整和修配。2装配基准一经加工终了，其位置和尺寸就不应再变动。因此，那些在装配过程中本身的位置和尺寸尚需调整或修配的外表或线不能作为装配基准。图5-24正确选择装配基准例如 图5-24a中，A、B、C、D 4个尺寸是以孔的中心为基准，孔加工好后，以孔中心作装配基准来检验和调整定位销和支承板时，各元
38、件彼此间不发生干扰和牵连，检验和调整很方便。图-b中，调整尺寸D、B时，尺寸A、C也遭到影响，构成检验和调整任务复杂，且难以保证夹具精度要求。3构造的可调性夹具中的定位件和夹紧件普通不宜焊接在夹详细上，否那么，构造不便于加工和调整。经常采用的是依托螺栓紧固、销订定位的方式，调整和装配夹具时，可对某一元件尺寸较方便的修磨。图5-25便于维修的定位销钉构造方式图5-26便于维修的衬套构造方式4维修工艺性夹具运用后的维修，可延伸夹具的运用寿命。进展夹具设计时，应思索到维修方便的问题。图5-25所示是便于维修的三种定位销钉构造方式。图5-25a所示是将销钉孔做成贯穿的通孔，装配时可从底部将销钉打出；图
39、5-25b所示和图5-25c所示是因受构造位置限制，无法采用贯穿孔时，可采取加工一个用来敲击销钉的横孔或选用头部带螺纹孔的销钉。 把无凸缘衬套类零件压入不通孔时，为方便维修时取出衬套，可选择图5-26中衬套的构造方式。图5-26所示是在衬套底部端面上铣出径向槽。5制造工装夹具的资料小知识夹具设计的开展趋势：1.为提高效率，顺应流水线消费应细化工艺，运用高效率夹具。2.为顺应系列化消费需求，应开展快速可调的混型夹具。3.提高夹具、机具一体化程度，如多点焊机等。4.采用新的设计方法，如坐标法、模块法、设计法、计算机辅助设计等。5.提高夹具通用化、系列化、规范化程度。 夹具资料的选择首先取决于夹具元
40、件的任务条件。骨架、承重构造以刚度为主时，可选用低碳钢；载荷大并思索强度时，可选用低合金构造钢。在定位元件中，各种支承和V形铁普通选用20钢制造，其热处置是外表渗碳0.81.2mm，淬火硬度6064HRC。定位销直径大于14mm时，可选20钢外表渗碳；直径小于14mm时，常选择T7A或T8A钢材，淬火硬度均为5358HRC。在夹紧元件中，偏心轮常用T7、T8钢，热处置6064HRC。弹簧件选用65Mn弹簧钢制造；对于材质较软的铝、铜等工件，在保证定位准确的前提下，定位件、夹紧件资料也应相应选择较软的资料，并要限制夹紧力或加添铜铝衬垫等，以防止损伤焊件。对于机械安装中传动系统各零件的资料，应根据
41、机械设计中的有关规定进展选用。夹具构造实夹具构造实例分析例分析 焊接构造消费中所运用的装配焊接夹具方式多种多样。在前面曾经引见了各类夹具定位件及夹紧机构的构造特点、任务原理和运用方法，同时还讨论了夹具的设计方法以及步骤。下面就实践消费中装配焊接夹具的运用实例作简要引见和分析。1.轻便夹具 这是一类用来装配由23个零件组成的焊件、本身构造较简单的夹具。图5-27所示是将两个肋板与一个衬套进展装配的夹具，衬套5用三棱销钉4定位，两个带孔的肋板3、8用特殊销钉2和6定位，销钉头部有一段螺纹，转动高帽螺母1可将肋板3、8夹紧在支承面上。支承钉7是便于夹具搬放而设置的。特殊销钉螺纹的长度不应超越810m
42、m，可以减少装配肋板的时间。小知识夹具规范化目的：1.保证设计质量，提高设计效率。2.有利于计算机辅助设计。3.有利于初学者尽快掌握夹具设计方法。2.多位夹具 在一个夹具上同时装配几个或十几个同样的尺寸较小、外形简单的焊件时，可采用多位夹具。图5-28所示是焊接支架焊件的多位夹具，支架由两块板片与四段小管组成。装配焊接时，将板片装在托架侧面，依托托架侧面挡铁和夹详细的平面进展定位，采用螺杆夹紧。托架上面开有半圆槽用来定位小管。此类夹具定位稳定，装卸焊件方便，消费效率高。图5-27图5-28综合知识模块四综合知识模块四 焊接变位机械焊接变位机械 焊接变位机械的主要作用是经过改动焊件、焊机及焊接工
43、人的操作位置，到达和坚持焊接位置的最正确形状，减轻工人的劳动强度，改善焊接质量，提高劳动消费率。焊件变焊件变位机械位机械 焊件变位机械根据构造方式和承载才干的不同，主要有回转台、翻转机、滚轮架和变位机等几种类型。1.焊接回转台 焊接回转台是将焊件绕垂直轴或倾斜轴回转的焊件变位机械。主要用于高度不大，具有环形焊缝焊件的焊接或封头的切割任务。焊接回转台的任务台普通处于程度或固定在某一倾角位置，并能保证以焊速回转，且均匀可调。 图5-29所示是几种定向回转台的构造方式，图5-29a所示是常用的电动回转台，在任务台上安放小型焊件，它只需10W的电动机转动台面，就可使焊件消费率提高510倍；图5-29b
44、中的回转台承载才干为500kg，可用人工移位，操作灵敏，可经过电动延续焊缝或手动单一变位实现驱动。图5-29c所示是一种回转轴倾角在一定范围内可调的简化型回转台，用于焊接小型焊件。图5-几种定向回转台a固定式回转台b挪动式回转台c倾角可调式回转台2.翻转机 焊接翻转机是将焊件绕程度轴翻转或倾斜，使之处于有利装焊位置的焊件变位机械。各种焊接翻转机的运用情况见表5-5。1头尾架式翻转机图5-0所示是一种典型的头尾架式翻转机，头架为固定式安装驱动机构，在头架1的枢轴上装有任务平台2、卡盘3或公用夹紧器，可以翻转或按焊接速度转动，并且能自锁于任何角度，以便获得最正确焊接位置。尾架6可以在轨道上挪动，枢
45、轴可以伸缩，便于调理卡盘与焊件间的位置。当对短小焊件进展装焊时，可不运用尾架，单独采用头架固定翻转变位。该翻转机最大载分量为4t，加工工件直径为1300mm。安装运用时，应留意使头尾架的两端枢轴在同一轴线上，减小改动力。我国没有对各种方式的焊接翻转机制定出系列规范，但国内已有厂家消费头尾架式的翻转机并成系列。图5-302框架式翻转机图5-3所示是一台可升降的框架式翻转机。焊件装卡在回转框架2上，框架两端安有两个插入滑块中的回转轴。滑块可沿左右两支柱1和3上下挪动，动力由电动机7、减速器6带动丝杠旋转，进而使与滑块固定在一同的丝杠螺母升降。框架2的回转是由电动机4经减速器5带动光杠上的蜗杆可上下
46、滑动旋转，使与它啮合的蜗轮及与蜗轮刚性固定的框架旋转，实现工件的翻转。为了转动平衡要求框架和工件合成重心线与枢轴中心线重合。图5-31 焊接滚轮架是借助自动滚轮与焊件之间的摩擦力带动筒形焊件旋转的焊件变位机械，主要运用于锅炉、压力容器筒体的装配和焊接；适当调整主、从动轮的高度，还可进展锥体、分段不等径转体的装配和焊接。对于一些非圆长形焊件，假设将其装夹在特别的环形卡箍内，也可在焊接滚轮架上进展装焊作业。1长轴式滚轮架其构造方式如图5-32所示，驱动安装布置在一侧，与一排长轴滚轮相连，另一排长轴滚轮从动。为顺应不同直径筒体的焊接，从动轮与驱动轮之间的间隔 可以调理。由于支承的滚轮较多，有的长轴式
47、滚轮架为一长形滚柱，直径0.30.4m,长度15m，筒体置于其上不易变形。适用于长度大的薄壁筒体，而且筒体在回转时不易打滑，能较方便的对准两节筒体的环形焊缝。图5-322组合式滚轮架如图5-33所示，这是一种由电动机传动的自动滚轮组架图5-33a与一个或几个从动轮组架图5-33b配合而成的滚轮架构造。每组滚轮都是相对独立地安装在各自的底座上，且每组滚轮的轮距是可调的，以顺应不同直径筒体的焊接。消费中，选用滚轮组架的多少可根据焊件的质量和长度确定。焊件上的孔洞和凸起部位，可经过调整滚轮位置避开。此种滚轮架运用方便灵敏，对焊件的顺应性强，是目前焊接消费中运用最广泛的一种构造方式。3自调式滚轮架自调
48、式滚轮架图5-3仍属于组合式滚轮架一类，其主要的特点是可根据工件的直径自动调理滚轮的中心距，顺应在一个任务地点装配和焊接不同直图5-33组合式滚轮架a 自动滚轮组架b从动滚轮组架 径筒体的消费。此类滚轮架的滚轮对数多，对焊件产生的轮压小，可防止焊件外表产生冷作硬化景象或压出印痕,在滚轮摆架上设有定位安装，并可绕其固定心轴自在摆动，左右两组滚轮可以经过摆架的摆动固定在同一位置上；从动滚轮架是台车式构造，可在轨道上移行，根据焊件长度方便的调理与自动滚轮架的间隔 ，扩展其运用范围。图5-34自调式滚轮架 焊接滚轮架的滚轮构造方式见表5-6。其中，金属资料的滚轮多用铸钢和合金球墨铸铁制造，外表热处置硬
49、度约为50HRC，滚轮直径普通在200700mm之间。运用时，可根据滚轮的特点以及适用范围进展选择。4.焊件变位机 焊件变位机是集翻转或倾斜和回转功能于一身的变位机械。翻转和回转分别由两根轴驱动，夹持焊件的任务台除能绕本身轴线回转外，还能绕另一根轴作倾斜或翻转。因此，可将焊件上各种位置的焊缝调整到程度或“船形易施焊位置。焊接变位机主要用于机架、机座、法兰、封头等非长形焊件的翻转变位。1伸臂式焊件变位机如图5-35所示，此种变位机主要用于1t 以下中小型焊件的翻转变位。其任务特点是：带有T形沟槽的任务台1由电动机经过回转机构带动回转，并可规范调整任务台的回转速度，以充沛满足不同焊接速度的需求。图
50、5-35伸臂式焊件变位机1回转任务台2旋转伸臂3倾斜轴4底座 经过电动机和带传动机构以及伸臂旋转减速器传动旋转，伸臂旋转时，其空间轨迹为圆锥面，因此，在改动焊件的倾斜位置的同时将伴随着工件的升高或下降，以满足获得最正确施焊位置的需求。在手工焊接中运用较多。该机变位范围与作业顺应性好，但是整体稳定性差。图5-36座式焊件变位机1回转任务台2倾斜轴3扇形齿轮4机座 伸臂式焊件变位机的任务台回转机构中，普通安装测速发电机和导电安装，测速发电机可以进展回转速度反响，使任务台能以稳定的焊接速度回转，以便获得优良的焊缝成形。导电安装的作用是防止焊接电流经过轴承、齿轮等各级机械传动安装时构成电弧灼伤，影响设
51、备的精度和寿命。2座式焊件变位机图5-3所示是一种常用的座式焊件变位机的构造方式，回转任务台1连同回转机构支承在两边的倾斜轴2上，任务台以焊接速度回转，经过扇形齿轮3或液压缸使倾斜轴能在140范围内恒速倾斜。此种变位机对焊件消费的顺应性较强，稳定性好，普通不用固定在地面上，搬移方便。在焊接构造消费中运用最为广泛。 图5-37所示是座式焊件变位机的根本操作形状表示图，图中箭头表示焊嘴的位置和方向。变位机回转机构传动系统普通采用能均匀调速的直流电动机驱动，可保证任务时能均匀调理回转速度。任务台面上刻有以回转轴为中心的几圈圆环线，作为安装基准用来校正焊件在任务台上的安装位置，加快焊件安装速度。需求指
52、出的是，当在变位机上焊接环形焊缝时，应根据焊件直径与焊接速度计算收任务台回转速度；当变位机仅思索工件变位，而无焊速要求时，任务台的回转及倾翻速度可根据焊件几何尺寸及其质量加以确定。图5-37座式焊件变位机操作表示图图5-38双座式焊件变位机1任务台2“U形架3机座4回转机构5倾斜机构3双座式焊件变位机此类焊件变位机图5-38的构造特点是任务台1坐落在“U形架2上，“U形架坐落在两侧机座3上，任务台以恒速或以所需焊接速度绕程度轴转动。 双座式焊件变位机是为了获得较高的稳定性和较大的承载才干而设计制造的，特别适用于大型和重型焊件的焊接变位。由于任务台位于转轴中心线的下面，为了减小倾斜翻转时传动系统
53、所受的阻力，在变位机右侧转轴上装有可调的平衡配重。焊件置于任务台可动部分上面，且用四个螺旋定位与夹紧安装固定。这种变位机的两套传动系统都采用蜗杆蜗轮传动系统减速，经过交换齿轮调速，故调速范围很大。运用焊件变位机应留意以下几个问题：1留意对变位载荷才干的校核，防止超载运转而产生的各种不良后果。改换焊件时，尤其是严重偏心或重心较高的焊件，应该校核最大回转力矩和最大倾斜力矩。2留意调理任务台回转速度或倾斜速度，使之符合焊接速度的要求；另外，要留意任务台的运转平稳性能否满足施焊工艺的要求。回程变位时可适当提高转速，以便提高变位效率。3恰当配接导电安装，电刷磨损后应及时改换。不能随意将焊接电缆搭在机架上
54、，以防焊接电流经过轴承等传动副，破坏传动性能能够引起打弧，损伤滚动体。4留意因变位机倾斜运动而引起焊接位置施焊高度的变化。当焊件尺寸较大时，焊工能够难以顺应各条焊缝的施焊高度。这时，可提供公用焊工升降平台或采用地坑来降低焊件的相对高度。5留意对倾斜角度的控制，保证焊件在最正确施焊位置，必要时应在机体上添加机械限位措施。焊机变焊机变位机械位机械 焊机变位机又称焊接操作机是将焊接机头准确送达并坚持在待焊位置，或是以选定的焊接速度沿规定的轨迹挪动焊接机头，配合完成焊接操作的焊接变位机械。与焊件变位机械配合运用，可以完成多种焊缝，如纵缝、环缝、对接焊缝、角焊缝及恣意曲线焊缝的自动焊接任务，也可以进展焊
55、件外表的自动堆焊和切割工艺。1.焊接操作机1平台式操作机平台式操作机的根本构造方式如图5-39所示，将焊接机头1放置在平台2上，可在平台的公用轨道上作程度挪动。平台安装在立架3上且可沿立架升降。立架坐落在台车4上，台车沿地轨运转，调整平台与焊件之间的位置。平台式操作机有单轨式和双轨式两种类型，为防止倾覆，单轨式须在车间的墙上或柱上设置另一轨道图5-39a；双轨式在台车上或支架上放置配重5平衡图5-39b，以添加操作机任务的稳定性。图5-39 平台操作机主要用于筒描画器的外纵缝和外环缝的焊接。焊接外纵缝时，焊件横放置平台下固定，焊机在平台上沿公用轨道以焊接速度挪动完成焊接。当焊接外环缝时，焊机固
56、定，焊件依托滚轮架回转完成焊接。普通平台上还设置起重电葫芦，目的是吊装焊丝、焊剂等重物，从而保证消费的延续性。平台操作机的机动性、运用范围、用途均低于伸缩臂式的焊接操作机，在国内的运用已逐年减少。2悬臂式焊接操作机如图5-40所示，悬臂式操作机主要用来焊接容器的内纵缝和内环缝。悬臂3上面安装有公用轨道，焊机在轨道上挪动完成内纵缝的焊接；当焊接内环缝时，焊机在悬臂上固定，容器依托滚轮架回转而完成任务。悬臂经过升降机构2与行走台车1相连，悬臂的升降是由手轮经过蜗杆蜗轮机构和螺纹传动机构来实现的。为便于调整悬臂上下和减少升降机构所受的弯曲力矩，安装了平衡锤用以平衡悬臂。经过行走台车的运转来调整悬臂与
57、容器之间的位置。图5-403伸缩臂式操作机伸缩臂式焊接操作机图5-41的任务特点是：1该操作机具有台车11行走，立柱8回转，伸缩臂5伸缩与升降4个运动。作业范围大，机动性强。2操作机的伸缩臂5能以焊接速度运转，所以与焊件变位机、滚轮架配合，可以完成筒体、封头内外外表的焊接以及螺纹形焊缝的焊接。图5-413在伸缩臂的一端除安装焊接机头外，还可安装割炬、磨头、探头等任务机头，可完成切割、打磨和探伤等作业，扩展该机的适用范围。4该机可以完成各种工位上内外环缝和内外纵缝的焊接义务。5操作机的各种运动平稳，无卡楔景象，运动速度均匀。这种操作机机动性好，作业范围大，与各种焊件变位设备箱配合，可进展回转体焊
58、件内、外环缝、内外纵缝、螺旋焊缝的焊接，以及内外外表的堆焊，还可焊接构件上的横焊缝、斜焊缝等空间线形焊缝。是国内外运用最多的一种焊接操作机。它除了用于焊接外，假设在伸缩臂前端安装上相应的作业机头。还可进展磨修、切割、喷漆、探伤等作业，用途很广泛。4门桥式操作机门桥式操作机是将焊机或焊接机头安装在门桥的横梁上，焊件置于横梁下面，门桥跨越整个焊件，经过门桥的挪动或固定在某一位置后以横梁的上下挪动及焊机在横梁上运动来完成高大焊件的焊接。图5-42所示是一种焊接容器用门桥式操作机，它与焊接滚轮架配合可以完成容器纵缝和环缝的焊接。门桥的两立柱2可沿地轨行走，由一台电动机5驱动。经过传动轴带动两侧的驱动轮
59、运转，以保证左右轮的同步。横梁3由另一台电动机4带动两根螺杆传动进展升降。焊接机头6可沿横梁上的轨道沿长度方向行走。当门桥式操作机仅完成钢板的拼接或平面形的焊接义务时，横梁的高度普通是不可调的，而是依托焊接机头的调理对准焊缝。门桥式操作机的几何尺寸大，占用车间面积多，因此运用不够广泛，主要适用于批量消费的专业车间。用于板材的大面积拼接和大面积金属构造以及筒体外环缝的焊接。为扩展焊接机器人的作业空间，满足焊接大型焊件的要求，提高设备的利用率，也可以将焊接机器人倒置在门式操作机。图5-422.电渣焊立架 焊接消费中，许多厚板材的拼接以及厚板构造焊接常采用电渣焊方法。电渣焊消费时，焊缝多处于立焊位置
60、，焊接机头沿公用轨道由下而上运动。由于产品构造的多样化，通常需求根据产品的构造方式与尺寸设计配备一套公用的电渣焊接机械安装电渣焊立架，在立架上安装规范的电渣焊机头进展焊接。 图5-43所示是专为焊接小直径筒节纵缝的电渣焊立架。供电渣焊机头爬行的导轨安装在厚20mm钢板及槽钢制成的底座1上，底座上有台车轨道，以便安排可挪动的台车2。台车上固定可带动筒节回转的圆盘6，圆盘回转台上有三个调理筒节程度的螺栓，台车一端装有制动器3。这套电渣焊立架安装可以完成壁厚60mm、长2500mm筒节的纵缝焊接。图5-43焊工变焊工变位机械位机械 焊工变位机械又称为焊工升降台，这是改动操作工人任务位置的机械安装。它
61、主要用于高大焊件的手工和半机械化焊接，也用于装配作业和其他需求登高作业的场所。图5-44所示是一台挪动式液压焊工升降台，负荷为200kg，任务台离地面高度可在17004000mm范围内调理，同时任务台的伸出位置也可改动。底架组成3和立架5都采用了板焊构造，具有较强的刚性且制造方便。运用时，手摇液压泵2可驱开任务台8升降，还可以挪动小车的停放位置，并经过支承安装1固定。图5-45所示为另一种焊工升降台的构造方式，它由底架6、液压缸5、铰接杆4及平台2、3等组成，可使任务台台面从地平面升高7m，依托电动液压泵推进顶升液压缸5获得平稳的升降。当任务台升至所需高度后活动平台即任务台可程度移出，便于焊工
62、接近焊件。此种升降机任务台的负荷量可达300kg。图5-45焊接变位机械的焊接变位机械的组合运用组合运用 在大批量的焊接构造消费中，各类机械配备采用了多种多样的组合运用方式，这不只可满足某种单一产品的消费要求，同时也能为具有同一焊缝方式的不同产品效力。经过组合图5-46平台操作机与滚轮架组合运用，更加充沛发扬焊接机械配备的作用，提高装配焊接机械化程度，实现高质量、高效率的消费。在前面引见的内容中，已屡次提到这种组合方式的运用。 图5-46所示是利用平台式操作机和焊接滚轮架相组合进展筒体外环缝焊接的消费实例。假设在操作机上安装割炬，还可以完成筒节端部的切割义务。 图5-47所示是采用两台伸缩臂式
63、焊接操作机与滚轮架相组合消费的实例。每台伸缩臂操作机上安装了两套焊接机头安装，完成筒体内外环缝的焊接。因此，这种组合可以同时完成四道环缝的焊接义务，使消费效率成倍的提高。图5-46图5-47装焊装焊吊具吊具 在焊接构造消费中，各种板材、型材以及焊接构件在各工位之间时常要往返吊运，有时还要按照工艺要求进展焊件的翻转、就位、分散或集中等作业，消费预备中的吊装任务量很大，吊装过程中假设采用与工件截面外形相应的吊具，对提高保送效率、节省工时、减轻捆挂作业强度及平安消费都起着重要作用。 装焊吊具按其作用原理不同，可分为机械吊具、磁力吊具和真空吊具三类。1.机械吊具 图5-48所示是一种主要用于板材程度吊
64、装的吊具。吊具成对运用，按照不同的规格，每对吊具的起分量为10008000kg不等，整体吊具由吊爪、压板、销轴及吊耳等组成。运用时，假设将4个吊具经过链条两两并排安装在纵向起吊梁上时，既可用于较长、较薄板材的吊装，还可用于筒节、箱体等构造件的吊装。 为了保证吊具的运用平安，吊具在运用前应进展超载实验。超载量规定为额定载荷的25，并继续10min，卸载后吊具不得有剩余变形、微裂或开裂等缺陷，方可运用。2.磁力吊具 在磁力吊具中，有永磁式、电磁式及永磁电磁式吊具。最后一种它是由永久磁铁和电图5-49永磁电磁吊具磁铁两部分组成，利用永磁铁吸附焊件，用电磁铁改动极性以加强和减弱磁力。图5-49所示为一
65、种永磁电磁吊具的构造方式，当吊具与焊件接触的初期，给电磁铁通电并使电磁铁极性与永久磁铁的极性一样，以添加吸附力，使焊件牢牢吸附在吊具上，然后关断电流，转为仅依托永久磁铁吸附焊件；当需求卸料时，反向给电磁铁通入电流，使其极性与永久磁铁的极性相反，抵消永久磁铁的磁力，到达迅速卸料的目的。 这类吊具的优点是：其一，平安可靠，无需担忧因停电和其他电器缺点而发生工件坠落构成人身和设备事故；其二，省电，通电时间短，耗电量少，是一种节能型的平安吊具。应留意磁力吊具仅限于对导磁资料的吊运，而不能用来吊运铜、铝、奥氏体不锈钢等非导磁性资料。3.真空吊具 真空吊具的任务原理：起重安装和所承载的物料由于本身重力而产
66、生一定的真空度，因此产生起重过程中所需求的牵引力。悬挂在一个起重吊钩上的真空起重安装会降落至物料外表：起重安装上方的悬挂链自动松落，同时阀门开关自动置于“带负荷形状。然后起重吊钩开场升起，物料被牢牢地吸附在真空吸盘上实现真空起重的全过程。在放下物料时起重安装程度下降，直到悬挂链松开。 图5-50所示是一种真空吊具构造方式，它由吸盘1、照明灯2、吊架3、管路4、换向阀5及分配器6组成。任务时，依托真空泵将吸盘内抽真空吸附焊件7。由于吸力有限，因此主要用于吊运外表平整、分量不大的薄型板材。真空吊具的任务表示图如图5-51所示。焊接机器焊接机器人简介人简介 焊接机器人是机器人与现代焊接技术相结合，在
67、焊接构造消费中部分地取代人的劳动，经过程序控制完成焊接作业义务的典型机电一体化产品。机器人由电脑控制管理，是行动平稳的伺服传动反响系统，它能准确且迅速地经过指定的途径。以计算机为根底，可以很容易地对其重新编程重新教授指令，以使它执行新的义务和操作。1.弧焊机器人的根本组成 所谓弧焊机器人，普通指6轴机器人本体，夹持分量为6。另外，还应包括一套控制系统和焊接系统焊接电源、焊枪及水冷系统、焊接软件系统等。弧焊机器人运用于一切电弧焊、切割技术及类似的工艺方法中。常用的有钢的熔化极活性气体图5-52弧焊机器人的组成维护焊2气体维护焊、MAG焊，铝及特殊合金熔化极惰性气体维护焊MIG焊，钨极惰性气体维护
68、焊TIG焊以及埋弧焊。除气割、等离子弧切割及等离子弧喷涂外，还实现了在激光切割上的运用。 图5-5所示是一套完好的弧焊机器人系统，它包括机械手、控制系统、焊接安装和焊件夹持安装等几部分。1机械手又称操作机，是弧焊机器人的操作部分，是机器人为完成焊接义务而传送力或力矩并执行各种运动和操作的机械构造图5-5。其构造方式主要有机床式、全关节式和平面关节等方式。它主要包括机器人的机身、臂、腕、手焊枪等。它的义务是准确地保证末端操作器所要求的位置，姿态和实现其运动。2控制系统是机器人的神经中枢。它由计算机硬件、软件和一些公用电路构成，担任控制机械构造按所规定的程序和所要求的轨迹，在规定的位置点之间完成焊
69、接作业的电子、电气元件和计算机系统。另外，控制系统还必需能与焊接电源通讯，设定焊参数，对引弧、熄弧、通气、断气及焊丝用尽等形状进展检测，对焊缝进展跟踪，并不时填充金属构成焊缝。精度普通可控制在0.20.5mm。复杂的机器人系统还有引弧失败可以反复引弧、断弧再引弧、解除粘丝、搭接缝搜索、多层焊接、摆动焊接以及焊缝的电弧跟踪或视觉跟踪功能。3焊接安装主要包括焊接电源和送丝、送气安装等。4夹持安装上有两组可以轮番进入机器人任务范围的旋转任务台。2.机器人的运用 焊接是工业机器人的主要任务义务，其中25%35%的机器人用于电弧焊接，30%40%用于完成电阻焊接义务。以国产机器人为主的汽车装焊消费线于1
70、989年投入运用。汽车部门是工业机器人产业的主要用户占50%60%，而黄色机械产品土石搬运设备和白色家电产品洗衣机、冰箱等消费部门是正在增长的用户。 采用机器人作业的工位、工段或消费线上的设备综合起来统称为机器人配套工艺配备。其综合的方式取决于焊件的特点及其消费的批量。在电弧焊时，通常要合理地分配机械手和焊件变位机械这两类设备的功能，使两类设备按照一致的程序进展作业。这样，不但简化了机器人的运动和自在度数，而且还降低了对控制系统的要求。 如图5-54所示是采用双夹具固定焊件，配合人、机器人结合运用例如。该系统是目前运用最广泛的一种方式，由两个装有装配夹具的变位器和一个回转任务台组成。操作者将焊
71、件装配好以后，由回转任务台送入焊接工位，而焊完的焊件同时转回原位，经操作者检查、补焊后从任务台卸下。该构造紧凑，两副夹具可以进展不同的焊接程序，来实现不同的工艺要求。由于在机器人焊接中，其中一副夹具上工件时，操作者可以进展另一夹具的装配任务，所以，机器人的利用率较高，普通大于90%。 图5-54双夹具固定与人焊接机器人结合运用表示图运用机器人配套工艺配备消费时，在一个工位上完成的工序应尽量集中。在一套设备上加工焊件，可节省辅助时间，有利于减少焊件的焊接变形，并能提高焊件的制造精度。图5-55所示是将整体装配好的焊件放在焊件变位机上由机器人改动焊枪位置进展焊接的例如。 焊接机器人的运用遭到焊件构造方式、产品批量、焊接方法及质量要求、配套设备的完善程度以及调试维修技术等多种要素的影响。因此，在引进和选用机器人时应思索以下几个方面：1焊件的消费类型属于多种类、小批量的消费性质。2焊件的构造尺寸以中小型焊接机器零件为主，且焊件的材质、厚度有利于采用电阻焊或气体维护焊的焊接方法。3待焊坯料在尺寸精度和装配精度等方面能满足机器人焊接的工艺要求。4与机器人配套运用的设备，如各类变位机及保送机等应能与机器人联机协调动作，使消费节拍合拍。 总之，焊接机器人的运用应注重于焊接产品的关键部位，使焊工从有害、繁重的劳动中解放出来，到达提高消费率，稳定和提高焊接质量，降低消费本钱，实现自动化消费的目的。
