焊接专业毕业设计

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毕业设计（论文）题目手工电弧焊单面焊双面成形技术影响

系（部）机械工程系

专业焊接技术及自动化

指导教师====

作者====

完成日期2011-4-27

引言

在机械加工中，焊接的地位越来越重要了，尽管焊接技术发展很快，各种精密仪器的产生，自动化程度也越来越高，但手工电弧焊仍占有不可替代的地位。在压力容器的制造行业里，产品通常都是由各类钢板拼接组对卷制焊接而成。而在组对焊接过程中，焊缝的形式通常都为Y型对接坡口。而在小直径容器和管道的焊接方面，由于材质板厚相对较薄，一般采用单面焊双面成形的方法实现产品成型。所以单面焊双面成形焊接技术更是每个焊接专业人员应该掌握不能缺少焊接方法。优质的单面焊双面成形焊接的焊缝表面应圆滑过渡至母材，表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、气孔、焊瘤、咬边等缺陷，焊缝内部同样不允许有缺陷。但焊接过程中由于设备、材料、工艺及操作等原因，使得形成的焊缝达不到质量要求，从而对结构的工作质量和使用寿命产生严重的影响。

目录

摘要：-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------1引言---------------------------------------------------------------------------------------------------------------1-

1.单面焊双面成形技术的概念--------------------------------------------------------------------------------------2

2.单面焊双面成形常见的焊接缺陷--------------------------------------------------------------------------------2 2.1尺寸上的缺陷--------------------------------------------------------------------------------------------------2 2.2结构上的缺陷--------------------------------------------------------------------------------------------------2

2.3性质上的缺陷--------------------------------------------------------------------------------------------------2

3.单面焊双面成形的影响--------------------------------------------------------------------------------------------2 3.1增加消耗，降低结构的质量和使用寿命----------------------------------------------------------------2

3.2焊接缺陷会给结构的安全生产带来威胁，引起安全事故-------------------------------------------3

4.单面焊双面成形焊接质量差的原因分析----------------------------------------------------------------------3 4.1焊接电源因素--------------------------------------------------------------------------------------------------3 4.2工艺因素对单面焊双面成形焊接质量的影响----------------------------------------------------------3

4.2.1焊接电流--------------------------------------------------------------------------------------------------3

4.2.2焊接速度--------------------------------------------------------------------------------------------------4

4.2.3电弧电压--------------------------------------------------------------------------------------------------4

4.2.4焊接层数选择不当--------------------------------------------------------------------------------------4

4.2.5焊条类形及焊条直径的影响-------------------------------------------------------------------------5 4.3操作因素--------------------------------------------------------------------------------------------------------5

4.4环境因素--------------------------------------------------------------------------------------------------------5

5.单面焊双面成形焊接产生焊接缺陷的防止措施-------------------------------------------------------------6 5.1作好焊前准备--------------------------------------------------------------------------------------------------6 5.2焊接操作--------------------------------------------------------------------------------------------------------6

5.2.1合适的工艺参数-----------------------------------------------------------------------------------------6

5.2.2焊工技术水平--------------------------------------------------------------------------------------------7结论--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8参考文献-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------9致谢-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------10

四川化工职业技术学院

摘要：单面焊双面成形的焊接质量受到了焊接设备、焊材工艺流程、操作技术水平的限制。本文详细的介绍了焊接电源、焊接电流、焊接速度、电弧电压、焊接层数、焊条类形、焊条直径等工艺因素对单面焊双面成形技术焊接质量的影响和造成的相关缺陷。详细的分析了单面焊双面成形技术焊接质量差所引起的一系列问题及造成质量差的原因，提出了相应的防止措施，解决单面焊双面成形技术的缺陷，使单面焊双面成形技术进一步完善，加以推广，并对单面焊双面成形作业具有一定的指导作用。

关键词：单面焊双面成形，焊接，质量，原因，措施

Pick to:one-sided welding welding quality of double-sided forming by welding equipment,welding material process,operation technical level restrictions.This paper introduced the welding power source,welding current and welding speed,arc voltage,welding layer, electrode shape,electrode diameter of such one-sided welding technological factors on the quality of welding forming technology of double-sided influence and the related defects caused.Detailed analysis of the one-sided welding double-sided forming technology of welding quality problems caused by poor and reasons of the poor create quality, and puts forward some corresponding preventing measures to solve the one-sided welding double-sided forming technology,make one-sided welding defects further consummation,the double sided forming technology of extended,and one-sided welding double-sided forming homework is of certain guidance.

Keywords:one-sided welding forming,welding,quality double, reason,measures

1.单面焊双面成形技术的概念

单面焊双面成形技术是采用普通焊条，在不需要任何辅助措施条件下，只是坡口根部在进行组装定位焊时，应按焊接的不同操作手法留出不同的间隙，在坡口的正面进行焊接，就会在破口的正、背两面都能得到均匀整齐、成形良好，符合质量要求的焊缝。这种方法主要适用于板材对接接头、管状对接接头和骑座式管板接头。是锅炉、压力容器焊工应熟练掌握的操作技能[1]。

2.单面焊双面成形常见的焊接缺陷

2.1尺寸上的缺陷

包括焊接结构的尺寸误差和焊缝形状不佳等。焊缝外表高低不平和波纹粗劣，焊缝宽度不均匀、太宽或太窄，焊缝余高过低或过高，角焊缝焊脚尺寸不等都属于焊缝尺寸及形状不符合要求。这些缺陷不仅使焊缝成形不美，而且容易造成应力集中,影响焊缝与母材的结合强度。

2.2结构上的缺陷

包括气孔、夹渣、非金属夹杂物、熔合不良、未焊透、咬边、裂纹、表面缺陷等。这些缺陷是焊接过程中最容易出现的缺陷。这些缺陷减弱了焊缝的有效面积，降低了焊接接头的力学性能，而且易造成应力集中，引起裂纹，导致结构破坏，使焊接结构无法承受正常工作载荷。

2.3性质上的缺陷

包括力学性能和化学性质等不满足焊件的使用要求的缺陷。力学性能指的是抗拉强度、屈服点、伸长率、硬度、冲击吸收功、塑性、疲劳强度、弯曲角度等。化学性质指的是化学成分和耐腐蚀性等。这些缺陷使焊缝结构无法达到设计要求的力学性能和化学性能[2]。

3.单面焊双面成形的影响

3.1增加消耗，降低结构的质量和使用寿命

焊接生产中，优质的焊接质量可以满足设计要求，保证结构的正常使用寿命[1]。而一旦出现严重的焊接缺陷，就会增加板材、焊材、电力及人力的消耗等。否则，这些缺陷在使用过程中会引起严重的应力集中，降低结构的使用寿

命。

3.2焊接缺陷会给结构的安全生产带来威胁，引起安全事故

单面焊双面成形焊接主要用于锅炉及压力容器等重要构件的焊接生产中，一旦有严重缺陷，质量不合格，焊件的焊补非常困难，而且在生产过程中受各种交变载荷及压力的作用，使焊缝的缺陷产生应力集中，加之焊缝的有效使用面积减小，减弱了焊接接头的强度。轻则使产品的使用寿命受到影响，重则导致焊缝断裂，产品破坏，酿成严重的事故。

4.单面焊双面成形焊接质量差的原因分析

4.1焊接电源因素

焊接电源是焊接工艺执行过程中最重要的因素。若焊接电源自身性能不好，必然不会产生良好的焊件。当焊机的引弧性能差，电弧燃烧不稳定，就不能保证工艺参数稳定，焊接过程就无法正常进行，焊接质量就得不到保证。

用交流电源焊接时，电弧稳定性差。采用直流电源焊接时，电弧稳定、柔顺、飞溅少，但电弧磁偏吹较交流严重。低氢型焊条稳弧性差，通常必须采用直流弧焊电源。用小电流焊接薄板时，也常用直流弧焊电源，因为引弧比较容易，电弧比较稳定。低氢型焊条用直流电源焊接时，一般用反接，因为反接的电弧比正接稳定。焊接薄板时，焊接电流小，电弧不稳定，因此焊接薄板时，不论是用碱性焊条还是用酸性焊条，都选用直流反接[3]。

4.2工艺因素对单面焊双面成形焊接质量的影响

4.2.1焊接电流

焊接电流大小选择恰当与否直接影响到焊接的最终质量。焊接电流过大，可以提高生产率，并使熔透深度增加，但易出现咬边、焊穿、增加焊件变形和金属飞溅量，也会使焊接接头的组织由于过热而发生变化，并增大气孔倾向。尤其在立焊操作时熔池难以控制，易出现焊瘤，弧长增加，就会产生咬边。焊接电流过小，使电弧不稳，熔透深度减小，易出现未焊透、熔合不良、夹渣、脱节等缺陷。

焊接电流应根据板件厚度、接头形式、焊接位置、焊接层数、焊条类形、焊条直径和焊接经验等因素综合考虑。对于一定直径的焊条有一个合适的焊接

电流范围，可参考表1、2选择[3]。

表1焊接电流和焊条直径的关系

焊条直径/mm 1.6 2.0 2.5 3.2456

焊接电流/A25～4040～6550～80100～130160～210200～270260～300

表2焊接电流和焊条直径的关系

焊件厚度/mm≤1.5 2.0 3.04~56~12≥12

焊条直径/mm 1.5 2.0 3.2 3.2~44~44~6

4.2.2焊接速度

焊接速度是表征焊接生产效率的主要参数。合理选择焊接速度对保证焊接质量尤为重要。焊接速度应该均匀适当，既要保证焊透又要保证不焊穿，同时还要使焊缝宽度和余高等符合设计要求。焊速过快，使熔池温度不够，易造成未焊透、未熔合、焊缝成形不良等缺陷。焊速过慢，使高温时间长，热影响区宽度增加，焊接接头的晶粒变粗，机械性能降低，焊件的变形量增大，同时焊速过慢还会使每层的厚度增大，导致熔渣倒流，形成夹渣等缺陷。

4.2.3电弧电压

焊接过程中合理的控制电弧长度是保证焊缝质量稳定的重要因素。焊条电弧焊电弧电压主要由电弧长度决定的。电弧长度越大，电弧电压越高，电弧长度越短，电弧电压越小。电弧过长对熔化金属保护差，空气中的氧、氮等有害气体容易侵入，使焊缝易产生气孔，焊接金属的机械性能降低。但弧长也不易过短，若弧长过短，就会引起粘条现象，且由于电弧对溶池的表面压力过大，不利于溶池的搅拌，使溶池中气体及溶渣上浮受阻，从而引起气孔、夹渣等缺陷的产生。

4.2.4焊接层数选择不当

单面焊双面成形焊接层数的选择对焊缝质量也有一定的影响。焊接层数主要根据焊件厚度、焊条直径、坡口形式和装配间隙等来确定。可作如下近似估算：

n=δ/d公式（1）式中：n为焊接层数；δ为焊件的厚度（mm）；d为焊条的直径（mm）

对于低碳钢和强度等级较低的低合金钢的多层焊时，每层厚度过大，对焊缝金属的塑性（主要表现在冷弯上）有不利的影响，且焊接过程中熔渣易倒流，产生夹渣和未熔合等缺陷。但每层厚度也不易过小，以免造成焊缝两侧熔合不良。

4.2.5焊条类形及焊条直径的影响

焊缝金属的性能主要由焊条和焊件金属相互熔化来决定。因此，焊条类形选择恰当与否是影响焊缝质量的重要因素。焊条直径的大小除了对生产率有一定的影响外，对焊接质量也有一定的影响。焊条直径一般根据焊件的厚度选择：同时还要考虑接头形式、施焊位置和焊接层数，对于重要的结构还要考虑焊接热输入的要求。在一般情况下，焊条直径与焊件厚度之间的关系的参考数据，见表2。

表2焊条直径与工件厚度之间的关系

焊件厚度/mm234～56～12＞13

焊条直径/mm2 3.2 3.2～44～54～16

在板厚相同的条件下，平焊位置的焊接所选用的焊条直径比其他位置大一些，立焊，横焊和仰焊应选用较细的焊条，一般不超过4.0mm。第一层焊道应选用小直径焊条焊接，以后各层可以根据焊件的厚度选用较大的焊条。T形接头、搭接接头都选用较大直径的焊条。

4.3操作因素

在焊接生产过程中，焊工的单面焊双面成形操作技术水平低，就意味着打底层的运条方法、焊条角度、接头方法、中间层及盖面层的运条方法、接头、收尾等操作方法掌握不熟练，这是造成焊缝质量差的重要原因之一。

焊前对工件上的油、锈、水分清理不严格，焊条未经烘干处理或烘烤温度不够而投入使用，会促使焊缝产生大量的气孔，从而使焊接缝质量达不到要求。

4.4环境因素

在特定环境下，焊接质量对环境的依赖性也是较大的。焊接操作常常在室外露天工作，必须受到外界自然条件（如湿度、温度、风力及雨、雨天气）的影响，在其他因素一定情况下，也有可能单纯因环境因素造成焊接质量问题[2]。

5.单面焊双面成形焊接产生焊接缺陷的防止措施

5.1焊前准备

焊前应对焊机进行试焊，确认焊机的引弧性能和稳定性能好，工艺参数的调节方便、灵活、方可使用。工件应开Y形的坡口，钝边的尺寸一般选在0.5～1.0mm之间，坡口边缘20mm以内处用磨光机打磨，并将表面的铁锈、油污等清除干净，露出金属光泽。锅炉压力容器及重要结构的焊接一律采用碱性焊条，打底层焊接应选择直径3.2mm的焊条，中间层和盖面层可选用4mm的焊条，并对焊条进行400℃烘干，保温2～4h。使用时需要将焊条放在保温筒内，随用随取。焊条在炉外停留时间不得超过4h，且反复烘干次数不能多于三次，药皮开裂和偏心度超标的焊条不得使用[4]。

5.1.2环境控制

当环境条件不符合规定要求时，如风力较大，风速大于四级，或雨雪天气，相对湿度大于90%，可暂时停止焊接工作，或采取防风、防雨雪措施后再进行焊接，在低温下焊接时，低碳钢不得低于—20o C，滴合金高温度钢不得低于—10o C 如超过这个温度界限，可对焊件进行适当的预热[2]。

5.2焊接操作

5.2.1合适的工艺参数

焊条电弧焊的工艺参数通常包括：焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、电源种类和极性、焊接层数等。焊接工艺参数选择的正确与否直接影响焊缝形状、尺寸、焊接质量和生产率。因此选择合适的焊接工艺参数是焊接生产中不可忽视的一个重要问题。

焊接电流应根据板件厚度、焊接位置、焊接层数、焊条类形、焊条直径和焊接经验进行选择，保证所选择的电流不易造成焊缝咬边、烧穿、夹渣、未焊透等缺陷。焊接过程中应尽量选择使用短弧焊接，立焊、仰焊时比平焊更短些，以利于熔滴过渡，防止熔化金属下滴，碱性焊条焊接时应比酸性焊条弧长短些，以利于电弧的稳定，以避免咬边、未焊透、气孔等缺陷的产生。焊速应合适，不宜过慢，以每层厚度不大于4-5mm为宜，以避免高温停留增长，影响焊缝的机械性能，但焊速也不宜过快，以免造成未溶合、未焊透等缺陷[5]。焊接速度直

接影响生产率，所以应该在保证焊缝质量的基础上采用较大的焊条直径和焊接电流，同时根据具体情况适当加快焊接速度，以提高焊接生产率。对重要构件要采取焊前先预热、焊后缓冷等措施，以避免冷裂纹的产生。

焊接参数对热影响区的大小和性能有很大的影响。采用小的焊接参数，如降低焊接电流，增大焊接速度等，都可以减小热影响区的尺寸。采用小的焊接参数也可防止过热组织生成和晶粒细化。

5.2.2焊工技术水平

焊接生产中，焊工对单面焊双面成形操作技术掌握的水平和技术经验，往往决定了焊缝的质量。因此，加强焊工单面焊双面成形操作技能的训练及各种单面焊双面成形的焊接参数的掌握是保证焊缝质量的关键。

结论

单面焊双面成形焊接技术在现代手工电弧焊焊接领域仍占有不可替代的作用。尤其在小直径容器和管道的焊接方面，单面焊双面成形焊接技术的作用更显突出。优质的单面焊双面成形焊接质量可以满足设计要求，保证正常的使用寿命。而一旦出现严重的焊接缺陷，就会影响产品的使用寿命，甚至给安全生产带来威胁，引起安全事故。为了防止这些缺陷的产生，对单面焊双面成形技术进行更深一步探索。通过对造成质量差原因的分析，逐步改善和提高单面焊双面成形的焊接质量。单面焊双面成形的焊接质量受到了焊接设备、焊材工艺流程、操作技术水平的限制。通过对这些限制的深入研究，找出造成质量差的原因，提出了相应的防止措施，解决单面焊双面成形技术的缺陷，使单面焊双面成形技术进一步完善，加以推广，并对单面焊双面成形的作业起到一定的指导作用。

参考文献

[1]张应力主编.新编焊工使用手册[M].北京：金盾出版社，2004.

[2]戴树新主编.焊接生产管理与检测[M].北京：机械工业出版社，2007.

[3]邱霞非主编.焊接方法与设备[M].北京：机械工业出版社，2008.

[4]曾乐主编.现代焊接技术手册[M].上海：上海科学技术出版社，1993.

[5]吴志强主编.现代焊接方法与设备[M].北京：机械工程师进修大学出版，1989.

[6]周兴中主编.焊接方法与设备[M].北京：机械工业出版社，1990.

致谢

感谢========公司的指导师傅在实习期间在技术及课题方面的指导和帮助感谢机械工程系全体老师对我的培养，向他们表示诚挚的谢意和崇高的敬意。同时也感谢我的同学们三年来对我学习、生活的关心和帮助。

最后，向我的父亲、母亲致谢，感谢他们对我的养育之恩。

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第1章绪论 1.1课题研究的目的及意义 焊接是制造业中最重要的工艺技术之一。它在机械制造、核工业、航空航天、能源交通、石油化工及建筑和电子等行业中的应用越来越广泛。随着科学技术的发展，焊接已从简单的构件连接方法和毛坯制造手段，发展成为制造业中一项基础工艺，一种生产尺寸精确的产品的生产手段。传统的手工焊接已不能满足现代高技术产品制造的质量、数量要求。因此，保证焊接产品质量的稳定性、提高生产率和改善劳动条件已成为现代焊接制造工艺发展亟待解决的问题。电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础，并已渗透到焊接各领域中。近20年来，在半自动焊、专机设备以及自动焊接技术方面已取得了许多研究和应用成果，表明焊接过程自动化已成为焊接技术新的生长点之一。从21世纪先进制造技术的发展要求看，焊接自动化生产已是必然趋势。焊接机器人的诞生是焊接自动化革命性的进步，它突破了焊接刚性自动化的传统方式，开拓了一种柔性自动化的生产方式，从而使中小批量的产品自动化焊接成为可[1]。 焊接机器人已经广泛应用于汽车、工程机械、摩托车等行业，极大地提高了焊接生产的自动化水平，使焊接生产效率和生产质量产生了质的飞跃。同时改善了工人的劳动环境[2]。但是，现在焊接领域中自动化程度最高的手臂式机器人在使用时有两个局限性：一个是它的活动范围较小，因为它像一个手臂，手臂长1.5~2米，也就是其活动半径，所以焊接的工件不能太长，最大范围也不能超过2米。二是它必须用编程或示教进行工作，对不规则的焊缝，特别是在焊接过程中焊缝发生形变时，则很难适应。然而，许多大型工件体积非常庞大，而且必须在工地和现场进行焊接。例如：石化工业中的大型储油罐、球罐，造船业中的各种轮船，对这类产品的焊接，就很难实现自动化，许多建设工作仍然采用人工焊接[3]。因此，给焊接机器人加装各种传感器，使它们具有焊接路径自主获取、焊缝跟踪以及焊接参数在线调整等能力，具有很高的实用价值。机器人焊接过程的自主化和智能化已经成为科研工作者的一个研究重点。移动焊接机器人由于其良好的移动性、强的磁吸附力以及较高的智能，成为解决大型焊接结构件自动化焊接的有效方法[4]。尽管自主移动机器人的实用化研究还不够完善，但移动机器人是解决无轨道，无导向，无范围限制焊接的良好方案。 1.2国内外研究现状 自1962年美国推出世界上第一台Unimate型和Versatra型工业机器人以来，越来越多的工业机器人投入生产使用中。这其中大约有半数是焊接机器人。焊接机器人是在工业机器人上装备焊接系统，如送丝机、软管、焊枪、焊炬或焊钳，并配备相

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PRESSURE VESSEL OF WELDING ABSTRACT With the high-speed development of national economy, oil chemical industry and products by the extensive use of air, large capacity pressure container storage tank of low temperature low pressure liquid is regarded as the priority development of production important products. The use of pressure vessel is very extensive. It is in the oil industry, the energy industry, scientific research and military industry and so on the economy in each department plays an important role in the equipment. According to the pressure of pressure vessels are rated: low pressure containers, medium voltage containers, high pressure vessel and ultrahigh pressure container. I do this topic discussion is medium voltage containers (code M 1.6 MPa than p < 10.0 MPa) welding process design. Based on manual arc welding equipment simple, flexible and to all sorts of technology just strong adaptability and other characteristics, this paper I used manual electric arc welding and Choose model ZGX-300 rotary dc machines. The welding structure, from bottles of welding joint structure design, welding materials selection principle of all-round expounded on medium voltage vessel welding process design and introduces mainly the manual arc welding range of knowledge KEY WORDS: Medium pressure vessure，Manual arc welding，Pressure vessel，Bongding technolgy

机械毕业设计779焊缝自动跟踪系统-焊接小车设计论文 - 副本

目录 摘要 (2) Abstract (3) 概述 (4) 第1章机械传动装置总体设计 (5) 1.1 拟订传动方案 (5) 1.2 丝杠螺母的选择 (5) 1.3电动机选择 (7) 第2章机械减速器设计 (10) 2.2 轴的设计 (12) 2.3 键的选择与校核 (15) 2.5箱体结构尺寸选择 (17) 第3章焊接专用夹具的设计（略） (19) 第4章直流调速系统设计 (20) 4.1直流电动机调速原理 (20) 4.2 直流调速系统结构框图设计 (21) 4.3直流调速系统各组成电路设计 (21) 4.4 晶闸管直流调速系统原理电路图 (25) 第5章 PLC程序设计设计 (28) 5.1电气控制系统概述 (28) 5.2 可编程控制器的特点 (28) 第6章设计小结 (34) 第7章参考资料 (35)

摘要 在设计中焊接机是最为典型且应用最广泛的机动式焊接机械装备，他主要包括电气控制部分和机械部分，本设计重点介绍了自动焊机的机械部分和自动控制。机械部分是驱动焊体的移动部分，包括电动机，联轴器，轴承和减速器等。自动控制部分主要是PLC自动控制。

Abstract The seam welding ,design is the most modern and versatice machine motive welding mechanical untis .It is composed of electronic cotro ling and mechaniacal units ，introduced the structure of its mechanism and the automatic controlling . the structure of its mechanism is which the welding piece was drivened in cluding motor copling piece was drivened . bearing rotation ----wheel .degradation ---conveyor and so on . the automatic controlling main is PLC automatic controlling

机械毕业设计1105自由度焊接机器人设计说明书

毕业设计说明书 5自由度焊接机器人总体及大臂与腰部 设计 学生姓名 学号 院系工学院机电系 专业机械设计制造及其自动化 指导教师

5自由度焊接机器人总体及大臂与腰部 设计 摘要 据不完全统计，全世界在役的工业机器人中大约有将近一半的工业机器人用于各种形式的焊接加工领域，焊接机器人应用中最普遍的主要有两种方式，即点焊和电弧焊。我们所说的焊接机器人其实就是在焊接生产领域代替焊工从事焊接任务的工业机器人。这些焊接机器人中有的是为某种焊接方式专门设计的，而大多数的焊接机器人其实就是通用的工业机器人装上某种焊接工具而构成的。在多任务环境中，一台机器人甚至可以完成包括焊接在内的抓物、搬运、安装、焊接、卸料等多种任务，因此，从某种意义上来说，工业机器人的发展历史就是焊接机器人的发展历史。 众所周知，焊接加工一方面要求焊工要有熟练的操作技能、丰富的实践经验、稳定的焊接水平；另一方面，焊接又是一种劳动条件差、烟尘多、热辐射大、危险性高的工作。工业机器人的出现使人们自然而然首先想到用它代替人的手工焊接，减轻焊工的劳动强度，同时也可以保证焊接质量和提高焊接效率。 本次我所设计的机器人为五自由度弧焊机器人。本说明书对本次设计的主要考虑内容进行了叙述和讲解，包括机器人的总体设计以及传动系统的构成与设计，电动机的选择，圆锥齿轮的设计与校核，谐波减速器的原理以及选择，腕部转动轴的校核，齿形带规格的选择以及滚动轴承的选择与校核等。 由于设计经验不足以及理论知识的匮乏，本次设计肯定存在许多不足之处，望答辩老师谅解并不吝赐教。 关键词焊接机器人；齿形带传动；谐波减速器；五自由度 II

design 5 degree-of-freedom welding robot overall and big arm and waist ABSTRCT According to incomplete statistics, nearly half of the world's industrial robots in service are used for welding. The most common application of welding robot are in two main ways, spot welding and arc welding. The welding robot we are talking about is actually industrial robots which are doing the work in the welding tasks instead of welding production welder. Some of this welding robot is specially designed for welding while most of them are actually a common industrial robot fitted with a welding tool. In multi-task environment, a robot can even complete many kinds of work including the grasp of welding, handling, installation, welding, unloading and other tasks,. Therefore, in a sense, the history of the development of industrial robots is the history of the development of welding robot. It is well known that the welding processing on one hand requires on skilled operational skills, rich practical experience and stable level of welding; on the other hand, welding is a work with poor working conditions, dust, and heat radiation and high-risk. The emergence of industrial robots first makes people naturally think of using it to replace the manual welding to reduce labor intensity. But also it ensures the welding quality and enhances the efficiency of welding. The robot I designed is a DOF arc welding robot. The design statement mainly include design of robot's drive system and the its composition, the choice of motor, design of bevel gear and verification, the principle of harmonic reducer and its choice, wrist Check the Department of rotational axis, the choice of rolling bearings and its checking and so on. KEY WORDS welding robot; profile belt transmission; harmonic reducer; 5-DOF

五自由度焊接机器人的设计

摘要 据不完全统计，全世界在役的工业机器人中大约有将近一半的工业机器人用于各种形式的焊接加工领域，焊接机器人应用中最普遍的主要有两种方式，即点焊和电弧焊。我们所说的焊接机器人其实就是在焊接生产领域代替焊工从事焊接任务的工业机器人。这些焊接机器人中有的是为某种焊接方式专门设计的，而大多数的焊接机器人其实就是通用的工业机器人装上某种焊接工具而构成的。在多任务环境中，一台机器人甚至可以完成包括焊接在内的抓物、搬运、安装、焊接、卸料等多种任务，因此，从某种意义上来说，工业机器人的发展历史就是焊接机器人的发展历史。 众所周知，焊接加工一方面要求焊工要有熟练的操作技能、丰富的实践经验、稳定的焊接水平；另一方面，焊接又是一种劳动条件差、烟尘多、热辐射大、危险性高的工作。工业机器人的出现使人们自然而然首先想到用它代替人的手工焊接，减轻焊工的劳动强度，同时也可以保证焊接质量和提高焊接效率。 本次我所设计的机器人为五自由度弧焊机器人。本说明书对本次设计的主要考虑内容进行了叙述和讲解，包括机器人的总体设计以及传动系统的构成与设计，电动机的选择，圆锥齿轮的设计与校核，谐波减速器的原理以及选择，腕部转动轴的校核，齿形带规格的选择以及滚动轴承的选择与校核等。 由于设计经验不足以及理论知识的匮乏，本次设计肯定存在许多不足之处，望答辩老师谅解并不吝赐教。 关键词焊接机器人；齿形带传动；谐波减速器；五自由度

ABSTRCT According to incomplete statistics, nearly half of the world's industrial robots in service are used for welding. The most common application of welding robot are in two main ways, spot welding and arc welding. The welding robot we are talking about is actually industrial robots which are doing the work in the welding tasks instead of welding production welder. Some of this welding robot is specially designed for welding while most of them are actually a common industrial robot fitted with a welding tool. In multi-task environment, a robot can even complete many kinds of work including the grasp of welding, handling, installation, welding, unloading and other tasks,. Therefore, in a sense, the history of the development of industrial robots is the history of the development of welding robot. It is well known that the welding processing on one hand requires on skilled operational skills, rich practical experience and stable level of welding; on the other hand, welding is a work with poor working conditions, dust, and heat radiation and high-risk. The emergence of industrial robots first makes people naturally think of using it to replace the manual welding to reduce labor intensity. But also it ensures the welding quality and enhances the efficiency of welding. The robot I designed is a DOF arc welding robot. The design statement mainly include design of robot's drive system and the its composition, the choice of motor, design of bevel gear and verification, the principle of harmonic reducer and its choice, wrist Check the Department of rotational axis, the choice of rolling bearings and its checking and so on. KEY WORDS welding robot; profile belt transmission; harmonic reducer; 5-DOF

焊接机械手的结构设计开题报告

本科毕业设计（论文）通过答辩 毕业设计(论文)开题报告题目：焊接机械手的结构设计 系别机电信息系 专业机械设计制造及其自动化 班级 姓名 学号 导师

毕业设计（论文）综述 背景和研究意义: 机器人的机械设计与一般的机械设计相比，既具有类似性，又有其独特性。从机构学的角度来看，机器人的机械结构可看作是一系列连杆通过旋转关节、移动关节连接起来的开式运动链。与一般机构相比，机器人的开链结构型式具有灵巧性和空间可达性等，但由于开链式结构实际上是一系列悬臂杆件串联而成的，机械误差和弹性变形的累计，影响机器人的刚度和精度。因此，机器人的机械设计既要满足强度要求，又要考虑刚度和精度。另一方面，机器人的机械结构，特别是关节传动系统，是整个机器人伺服系统中的一个组成部分，无论是结构的紧凑性、灵巧性，还是在运动时的稳定性、快速性等伺服性能，都比一般机构有更高的要求。 对焊接机械手的结构设计进行研究，目的是寻找在不同要求下最优的机械结构，以最大效益的满足生产需要。 国内外相关研究情况: 点焊机器人虽然有多种结构形式，但大体上都可以分为3大组成部分，即机器人本体、点焊焊接系统及控制系统。目前应用较广的点焊机器人，其本体形式为直角坐标简易型及全关节型。前者可具有1～3个自由度，焊件及焊点位置受到限制；后者具有5～6个自由度，能在可到达的工作区间内任意调整焊钳姿态，以适应多种形式结构的焊接。 焊接机器人基本上都属于电动机驱动的工业机器人、液压驱动的工业机器人这两类工业机器人，弧焊机器人大多采用电动机驱动机器人，因为焊枪重量一般都在10kg 以内。点焊机器人由于焊钳重量都超过35kg。也有采用液压驱动方式的，因为液压驱动机器人抓重能力大，但大多数点焊机器人仍是采用大功率伺服电动机驱动，因它成本较低，系统紧凑。工业机器人是由机械手、控制器、驱动器和示教盒 4 个基本部分构成。对于电动机驱动机器人，控制器和驱动器一般装在一个控制箱内，而液压驱动机器人，液压驱动源单独成一个部件，现分别简述如下： 机械手机器人机械手又称操作机，是机器人的操作部分，由它直接带动末端操作器。实现各种运动和操作，它的结构形式多种多样，完全根据任务需要而定，其追求的目标是高精度、高速度、高灵活性、大工作空间和模块化。现在工业机器人机械手的主要结构形式有如下 3 种： 1、机床式这种机械手结构类似机床。其达到空间位置的3个运动。是由直线运动构成，其末端操作器的姿态由旋转运动构成，这种形式的机械手优点是运动学模型

焊接专业毕业论文

大连职业技术学院 毕业论文 单面焊双面成形质量差的原因及防止措施 姓名：李宇 指导教师：梦庆云 专业：焊接技术与自动化 班级：焊接 0901

目录 摘要1 前言2 1 单面焊双面成形技术的概念2 2 单面焊双面成形常见的焊接缺陷3 2.1尺寸上的缺陷3 2.2结构上的缺陷3 2.3性质上的缺陷3 3 单面焊双面成形质量差引起的问题3 3.1增加消耗，降低结构的质量和使用寿命3 3.2焊接缺陷会给结构的安全生产带来威胁，引起安全事故3 4 单面焊双面成形焊接质量差的原因分析3 4.1焊接电源自身因素引起的焊接质量差3 4.2工艺因素对单面焊双面成形焊接质量的影响4 4.2.1 焊接电流4 4.2.2 焊接速度4 4.2.3 电弧电压4 4.2.4 焊接层数选择不当5 4.2.5 焊条类形及焊条直径的影响5 4.3操作因素5 5 防止单面焊双面成形焊接产生焊接缺陷的措施5 5.1作好焊前准备5 5.2焊接操作6 5.2.1 选择合适的工艺参数6 5.2.2 焊工技术水平6 结论6 参考文献7 谢辞8

单面焊双面成形质量差的原因及防止措施 摘要：单面焊双面成形的焊接质量受到了焊接设备、焊材工艺流程、操作技术水平的限制。本文详细的介绍了焊接电源、焊接电流、焊接速度、电弧电压、焊接层数、焊条类形、焊条直径等工艺因素对单面焊双面成形技术焊接质量的影响和造成的相关缺陷。详细的分析了单面焊双面成形技术焊接质量差所引起的一系列问题及造成质量差的原因，提出了相应的防止措施，解决单面焊双面成形技术的缺陷，使单面焊双面成形技术进一步完善，加以推广，并对单面焊双面成形作业具有一定的指导作用。 关键词：单面焊双面成形，焊接，质量，原因，措施

毕业设计任务书：轴用支架焊接结构设计及应用.doc

毕业设计任务书：轴用支架焊接结构设计及应用 焊接技术及自动化专业李元员一、课题概要 （一）课题来源 支架是用于支承轴的机构，支架以d）50的孔套在轴上，此支架既传递运动并保持其他零件工作方式和保持互相之间的正确位置。 （二）技术要点 支架上各个焊缝的焊接。 （三）能力训练目标: 能合理设计支架结构; 2. 能根据设计要求对支架各组成件下料: 3. 能规范制备焊接接头坡口，并依据设计工艺要求正确的调试焊机; 4. 能规范操作焊机对支架各焊缝施焊。 二.设计任务与要求 （一）设计要求 1.参考壁厚；底座ram、圆筒8mm、肋板10mm、两侧板lOram； （二）设计任务 1?设计支架焊接结构，绘制支架零件图，明确焊接工艺要求; 2?进行原材料的选择和准备;

3?焊接接头设计，编制各焊缝焊接工艺卡; 4?焊接接头加工制备.焊接材料的选用及准备、焊接设备的检查及 5.实施焊接。 三、附件及参考资料 支架的材料数量 圆筒形支撑座1 底座1 侧板2 肋板2 支架参考示意图1 工艺卡4 （一）附件: （二）参考资料 周红，项澈，陶燕华.焊接结构设计及应用.北京：化学工 方洪渊.焊接结构学.北京：机械工业出版社，XX 贺文雄，张洪涛，周利?焊接工艺及应用.国防工业出版社, XX. 11 附图一（参考结构与尺寸人 附表一 焊接工艺卡（1）单位：湖南机电 职业技术学院工程需称：轴用支 调试; 业出版社, XX. 5 [1] [3]

架焊接结构设计及应用工艺卡编号：01部位（件）需称：底板与侧板的角 接 接头焊接设备型号：nbc-500执行标准：焊接方法：co2气体保护焊生 产方式单件生产材料：q235厚度级别：底座mm 、两侧板10mm 焊缝金 属厚度级别:3mni 。接头型式：角接接头接头型式简图: 接接头角接接 头焊接位置： 垂直固定、水平固定 焊接顺序：1-2-3-4预热及中间热处理：无焊后热处理: 材料及要求：焊丝：hOSmnsi 直径：1.2mm 焊前准备：1材料的准备、2焊 接接头坡口的设计.3进行打磨定位.4焊接方法。技术要求：1）坡口采 用等离子切割机，坡口要对称不要有夹渣裂纹缺陷，要进行打磨边缘在 20mm 之间不能有油脂，铁锈等污物。2）采用co2气体保护焊，进行三层 焊接至少两层。注意事项：电流电压的调节是否匹配、是否留有反变形。 焊接线能量焊接摆动参数 牌号直径极性大小（a ） lco2气体保护焊hOSmnsil. 2反接 180-20018-2015-35 做月牙摆动2co2气体保护焊hOSmnsil. 2反接200-25020-2515-35 3co2气体保护焊 hOSmnsil. 2 反接 210-28025-3015-35 焊缝检查：焊接完后对焊接外观进行检查、不得有裂纹.咬边、气 孔、未焊透等缺陷。编制李元员市批 □ 期XX 年10月单位：湖南机电职业技术学院工程需称：轴用支 架焊接结构设计及应用工艺卡编号：02部位（件）名称：底板与肋板的角 填充 无焊接 焊接层数焊接方法填充金屈电 流电 压（V ）焊接速度（cra/min ）

毕业设计任务书：轴用支架焊接结构设计及应用.doc

毕业设计任务书：轴用支架焊接结构设计 及应用 焊接技术及自动化专业 李元员 一、课题概要 （一）课题来源 支架是用于支承轴的机构，支架以ф50的孔套在轴上，此支架既传递运动并保持其他零件工作方式和保持互相之间的正确位置。 （二）技术要点 支架上各个焊缝的焊接。 （三）能力训练目标： 1. 能合理设计支架结构； 2. 能根据设计要求对支架各组成件下料； 3. 能规范制备焊接接头坡口，并依据设计工艺要求正确的调试焊机； 4. 能规范操作焊机对支架各焊缝施焊。 二、设计任务与要求 （一）设计要求 1.参考壁厚：底座mm、圆筒8mm、肋板10mm、两侧板10mm； （二）设计任务 1.设计支架焊接结构，绘制支架零件图，明确焊接工艺要求；

2.进行原材料的选择和准备； 3.焊接接头设计，编制各焊缝焊接工艺卡； 4.焊接接头加工制备、焊接材料的选用及准备、焊接设备的检查及调试； 5.实施焊接。 三、附件及参考资料 支架的材料数量 圆筒形支撑座 1 底座 1 侧板 2 肋板 2 支架参考示意图 1 工艺卡 4 （一）附件： （二）参考资料 [1] 周红，项潋，陶燕华. 焊接结构设计及应用. 北京：化学工业出版社，XX. 5 [2] 方洪渊. 焊接结构学. 北京：机械工业出版社，XX [3] 贺文雄，张洪涛，周利. 焊接工艺及应用. 国防工业出版社，XX.11 附图一（参考结构与尺寸）： 附表一

焊接工艺卡（1）单位：湖南机电职业技术学院工程名称：轴用支架焊接结构设计及应用工艺卡编号：01部位（件）名称：底板与侧板的角接接头焊接设备型号：nbc-500执行标准：焊接方法：co2气体保护焊生产方式单件生产材料： q235 厚度级别：底座mm、两侧板10mm 填充焊缝金属厚度级别:3mm。接头型式：角接接头接头型式简图：角接接头角接接头焊接位置：垂直固定、水平固定 焊接顺序：1-2-3-4预热及中间热处理：无焊后热处理：无焊接材料及要求：焊丝：h08mnsi直径：1.2mm焊前准备：1材料的准备、2焊接接头坡口的设计、3进行打磨定位、4焊接方法。技术要求：1）坡口采用等离子切割机，坡口要对称不要有夹渣裂纹缺陷，要进行打磨边缘在 20mm之间不能有油脂，铁锈等污物。2）采用co2气体保护焊，进行三层焊接至少两层。注意事项：电流电压的调节是否匹配、是否留有反变形。焊接层数焊接方法填充金属电流电压（v）焊接速度（cm/min）焊接线能量焊接摆动参数 牌号直径极性大小（a）1co2气体保护焊h08mnsi1.2反接 180-20018-2015-35 做月牙摆动2co2气体保护焊h08mnsi1.2反接200-25020-2515-35 3co2气体保护焊 h08mnsi1.2反接210-28025-3015-35 焊缝检查：焊接完后对焊接外观进行检查、不得有裂纹、咬边、气孔、未焊透等缺陷。编制李元员审批 日期XX年10月单位：湖南机电职业技术学院工程名称：轴用支