焊接机

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焊接机范文第1篇

【关键词】焊接机械装备；焊接生产；作用；发展趋势

一、焊接机械装备的概述

焊接机械装备就是指在焊接生产中与焊接工序相结合，所谓的辅助装置和设备是为了与焊机进行区别。焊机是在焊接过程中的核心装备，包括焊接控制箱、焊机机头、焊接电源等等，有着自己独立的系统，不属于焊接机械装备的范畴。然而焊接机械装备相对于焊机处于辅助地位，是配合焊机进行焊机生产的装置和设备。

在使用范围上来看，焊接机械装备可分为通用和专用两类。通用焊接机械装备的通用性强、适应性广，这样的机械装备是能够适应产品结构的变化重复使用。还可以组合在一起使用或组装在焊接生产线上，成为焊接生产线的一个组成部分。由于这种设备的通用性强，导致机械化和自动化水平不是特别高，主要可以满足多品种、小批量焊接生产的需要专用机械装备是为了适应大批量、单品种焊接生产的需要专门设计制造的。这种设备的专业性强、生产率高、控制系统先进，能更好的满足产品结构、装焊工艺、生产批量的需求。现根据专用机械装备在焊接生产中的作用进行分析。

焊接机械装备可分为以下几类：焊接变位机械、焊接输送机械、焊接工装夹具、其他从属设备。其中焊接变位机械可分为：焊机变位机械、焊工变位机械、焊件变位机械。其中焊件变位机械包括焊接回转台、焊接变位机、焊接翻转机、焊接滚轮架。

焊接输送机械分为：上料装置、配料装置、卸料装置、传送装置以及各种专用吊具。焊接工装夹具可分为：气动夹具、手动夹具、磁力夹具、电动夹具、液压夹具、真空夹具、混合式夹具等等；其他从属设备分为：导电设备、焊剂输送与回收装置、焊丝清理及盘丝装置等。

二、焊接机械装备对焊接生产的作用

焊接机械装备对焊接生产的作用是多方面的。本文以焊接工装夹具为例来讲述一下焊接机械装备对焊接生产的作用。

1、提高产量。随着高效率焊接方法的采用，辅助时间所占的比例更大。如果不相应地采用机械化和自动化程度较高的焊接夹具与胎具，这种高效率的焊接方法也显示不出它的优越性。例如，制作一个壁厚为16毫米的圆筒节，用埋弧自动焊焊接一条长1.6米的纵向焊缝，虽然只用了8分钟但是装配、架设焊接机头和安置焊剂垫等辅助时间就需要用40分钟。焊接时间占总生产时间的五分之一，有五分之四的时间花费在装配等辅助作业上。使用焊接工装夹具后，可以省去很多辅助工作的时间。不同的焊缝，所用的辅助时间可能不同。但是，只要正确地使用焊接夹具，一般都可以减少50一90%辅助时间，从而能够提高产量。

2、提高产品质量。一个焊件在自由状态下焊接，焊后一般都要发生变形。如果它超出技术要求，就会影响到后面总装配工作，或者影响到产品将来的工作性能。利用焊接夹具，可以精确地对焊件定位和牢靠地夹紧。焊接时，它的变形就受到限制。苔辅之以反变形的措施，焊后焊件就可以符合产品图纸所要求的形状和尺寸“。特别是对那些尺寸精度要求高的焊炳不使用焊接央具，是无法达到技术要求。

3、扩大焊机的工作范用。一台效率高的埋弧自动焊机，如果没有夹具或胎具配合使用，它只能焊接乎焊位置的直线焊缝。如果设计一套滚轮转胎，它就能焊接圆筒形焊件上的环焊缝。焊接变位机还能把各种位置的角焊缝调整到。船形”位置，焊接机头就像在平焊位置上一样对它进行焊氏这样就扩大了自动焊机的应用范围，充分发挥自动焊机的潜力。

4、改善劳动条件。手工装配的劳动强度大，焊接时靠人力去翻转工件是不可能的，也不安全。使用轻巧灵便的焊接夹具或机械化自动化程度较高的焊接胎具，去代替人工定位、央紧、翻转工件等，就能改善工人的劳动条件。例如机械设备焊接时通常会出现设备变形，要对其进行矫正十外因难，而且劳动强度大。如果通过焊接夹具减少或防止了焊接变形，就有可能取消掉这道繁重的矫正工序。

5、提高经济效益。制作焊接夹具虽然要增加产品的成本。但是，决定产品成本的因素主要是；原材料消耗和工时消耗。各种装备和设备投资以及管理费用等，仅仅是分摊到每个产品的一部分。一旦、焊接夹具发挥作用，它就能减少装配和焊接工时的消乾从而提高了产量；由于质量提高了，就可以减少或取消焊后矫正变形或修补工艺缺陷的工序，使整个产品的生产周期缩短。

三、焊接机械装备的技术发展趋势

1、焊接电源的可靠性、质量稳定性和控制以及优良的动感性。开发研制具有调节电弧运动、送丝和焊枪姿态，能探测焊缝坡口、温度场、熔池状态、熔透情况，适时提供焊接规范参数的高性能焊机，并应积极开发焊接过程的计算机模拟技术。使焊接技术由“技艺”向“科学”演变是实现焊接自动化的一个重要方面。

2、焊接的柔性化技术。在未来的研究中，将各种光、机、电技术与焊接技术有机结合，以实现焊接的精确化和柔性化。用微电子技术改造传统焊接工艺装备，是提高焊接自动化水平的根本途径。将数控技术配以各类焊接机械设备，以提高其柔性化水平，是我们当前的一个研究方向。

3、焊接过程控制系统的智能化。应开展最佳控制方法方面的研究，包括线性和各种非线性控制。最具代表性的是焊接过程的模糊控制、神经网络控制，以及专家系统的研究。

4、焊接控制系统的集成是人与技术的集成和焊接技术与信息技术的集成。集成系统中信息流和物质流是其重要的组成部分，促进其有机地结合，可大大降低信息量和实时控制的要求。注意发挥人在控制和临机处理的响应和判断能力，建立人机一体的友好界面，使人和自动系统和谐统一，是集成系统的不可低估的因素。

四、结束语

在焊接生产中使用机械装备的目的是为了保证和提高产品质量，从而提高劳动生产率和降低成本，减轻工人的劳动强度，并扩大焊接设备的使用范围。在焊接生产中可根据经济和效益来判定是否采用焊接机械装备。

参考文献：

焊接机范文第2篇

关键词：龙门式；搅拌摩擦焊接；角度偏置。

1.前言

搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding，简称FSW），是利用一种特殊形式的搅拌头插入工件的待焊部位，通过搅拌头与工件间的搅拌摩擦，摩擦热使该部位金属处于热塑性状态并在拌头的压力作用下从其前段向后部塑性流动，从而使待焊件压焊为一个整体的新的焊接方式

2.搅拌摩擦焊的主要优点

2.1.搅拌摩擦焊接过程中接头部位不存在金属的融化，是一种固态焊接过程，故焊接时不存在熔焊时的各种缺憾，可以焊接用熔焊方法难以焊接的材料，如LY、LC系列的硬铝及超硬铝，并且可以在任意位置进行焊接。

2.2.由于不存在熔焊过程中接头部位大范围的热塑性变形过程，焊后接头的内应力小、变形小，基本可实现板件的低应力无变形焊接。

2.3.接头的机械性能好、无烟尘、无气孔、无飞溅、节能、无需添加焊丝、焊铝不需使用保护气体、对焊工技术要求不高、焊前准备要求低。

英国焊接研究所（The Welding Institute，简称TWI）认为，搅拌摩擦焊技术是自激光焊接问世以来最引人注目的焊接方法，它的出现将使铝合金等有色金属的连接技术发生重大变革。

3.搅拌摩擦焊接机的设计

3.1.焊接工件为图2所示有多块5系铝合金型材拼焊而成，最大程度约14.5米。拼焊后须确保工件平面度控制在±1mm内.图3红色圆圈内表示所需搭焊接的型材结构，型材逐一拼接，并由上下两道焊缝保证结构强度。

3.2.整机由底座、左右立座组件、横梁、主动力头五部分组成龙门框架结构如图4所示，总重量约4.6吨。板件由板厚为20mm的Q235B钢板焊接，并应用数控铣加工而成，经有限元刚性强度分析，横梁在受到2.4吨反作用力的情况下，变形量≦0.05mm，满足刚性要求。部件与部件多采用销钉、凸台等定位，保证了整体的装配精度。XYZ三轴均采用伺服电机滚珠丝杆传动而非伺服电机齿轮齿条传动，主要考虑工作载荷因素。

3.3.主动力由功率15KW电机、主轴（含搅拌摩擦头）、角度偏置系统3部分组成。电机的功率、转速经过了计算并得到实际效果验证。主轴由上到下依次为万向节、摩擦式联轴器、搅拌摩擦头如图5所示。由于在焊接时，搅拌摩擦头与工件保持一定角度还能很好的提升焊接质量和速度，因此需要设计一套角度偏置系统。

3.4.该角度偏置系统设计方案如图6所示，主轴通过圆柱滚动轴承与主轴套筒连接安装。主轴套筒在主轴安装座上能实现小角度旋转，并通过其两侧的调节螺母调整偏置角度。由于在实际生产过程中，主轴应根据工件的焊接顺序进行180度换向，因此，主轴安装座上设置了圆轴齿轮，并在圆轴齿轮的一侧安装了与之该啮合的小齿轮。伺服电机能通过该角度偏置系统实时、精确的控制偏置角度，使得该焊接机能更好的模拟、适应实际工作环境

4.结论

4.1.成本方面：自搅拌摩擦焊接机使用以来，公司减少了高纯氩气和铝合金焊丝昂贵消耗品方面的投入，仅需要在约1000米焊缝后更换搅拌摩擦头。

4.2.质量方面：消除熔焊过程中大范围的热塑性变形过程。焊头接头的内应力小、变形小，实现了的低应力无变形焊接，焊后不再需要整形，极大的提升了产品质量。

4.3.效率方面：焊接产量由原先的一天一台套提升至现在的一天两台套，效率提升50%以上，大大减轻了工人的劳动强度，对焊工技术要求不高，焊前准备要求低。

总之，该焊接机的使用完全满足公司对于成本、质量、效率方面的要求。

5.改进项目

下阶段将进行铝合金双面搅拌摩擦焊接的研究

5.1.双面搅拌摩擦焊比搅拌摩擦焊接的能量更大。

5.2.采用双面搅拌摩擦焊代替搅拌摩擦焊有利于提高焊接效率，在焊接该型材时，上下两侧焊缝同时焊接。

5.3.由于是上下两侧焊缝同时焊接，消除单侧焊容易出现的变形缺陷，改善了焊缝的性能，焊后工件无需整形。

参 考 文 献

焊接机范文第3篇

[关键词]焊接机器人 装载机产品 焊接问题

中图分类号：TE972+.5 文献标识码：TE 文章编号：1009914X（2013）34052701

0、前言

随着制造业人力成本的不断提高，人们对产品质量关注提升，并从改善员工作业环境等因素出发，焊接机器人被引入工程机械行业中，并日渐普及，目前已经广泛应用于挖掘机，装载机等产品焊接中。焊接机器人焊接稳定性及焊接质量级效率较人工焊接具有大幅度提升，目前已经在分厂中装载机结构件中得到广泛应用。

1、焊接机器人系统及应用

弧焊机器人系统主要由焊接装置，机器人及控制装置，夹持装置几部分构成，目前我们焊接系统主要应用于轮式装载机结构件摇臂及油箱产品。

1.1：摇臂焊接机器人系统

摇臂焊接机器人系统主要用于装载机产品摇臂焊接应用，由ABB机器人本体IRB2400L，标准双回转变位机，松下焊接电源，焊接夹具及电控系统等构成。该焊接系统具备了SmarTac智能寻位，AWC电弧跟踪，QuickMove优化运动，智能防碰撞技术，有效保证焊接寻位，检测有效性，有力保证生产过程流畅及生产节拍需求。

1.2：油箱焊接机器人系统

油箱焊接机器人系统主要用于装载机产品柴油箱和液压油箱的焊接应用，由松下弧焊机器人本体TA-1800、焊接控制柜，焊接电源及2轴变位机及焊接夹具等装置共同组成的高效的焊接系统。

该油箱焊接机器人系统同样具备接触传感，电弧跟踪，电弧重启功能，并配备粘丝自动解除及喷嘴碰撞保护功能，工件重复定位达±0.1mm，焊缝焊达率达到90%以上，均能满足产品生产节拍和油箱焊接工艺要求。

2、焊接机器人焊接质量分析

2.1焊接机器人外部质量

焊接机器人焊接较人工焊接稳定，焊缝成型均匀，一致性较好，接头过渡圆滑，焊缝外观质量明显优于手工焊接。

摇臂与油箱产品焊缝基本为角焊缝，通过机器人焊接剖解试件断面，观测计算试件熔深，摇臂角焊缝焊角K=10～12 mm；焊缝根部熔合较好未发现焊接缺陷；熔深≥2 mm，油箱熔深达到0.5mm，达到工艺要求。

在焊接工艺评定中，对焊接接头性能检测，对试验进行拉伸，弯曲，冲击试验，均能满足评定要求。

3、焊接机器人焊接常见焊接缺陷及解决方法。

在焊接机器人焊接运行中，由于作业环境，送丝机构，清枪系统设备维护及焊接工艺的影响，焊接中常会出现焊接缺陷，简要将焊接缺陷类型及解决方法汇总如下：

3.1 焊接气孔

在实际焊接中，焊接气体带有水汽，纯度不足；焊接气体流量过大，过小；保护套尺寸过大，过小；工件焊接区域表面含水，油污等杂质；焊丝伸丝长度等都是影响焊接气孔的主要原因。

在焊接机器人焊接应用中，对以上原因进行排查，还需对送丝机构稳定性检测，并对焊接成程序焊枪角度进行排查，并定期清理旱枪，避免焊接气孔缺陷。

3.2 焊接咬边

出现咬边通常为焊接参数选择又关，除了匹配焊接电流电压，还需对焊接速度做出控制，保证热输入。其次，焊枪焊接角度及焊接位置也需做出调整，以避免咬边出现。

3.3 焊偏问题

焊接焊偏问题，首先除了工件精度及工件一致性保证外，则需要确认焊接寻位置问题，可以在焊接程序做出相应调整，如出现经常性焊偏，则需考虑机器人各轴的零位置，重新校零予以修正

4、结语

目前在装载机产品上焊接机器人应用日渐成熟，并且完全达到了生产及工艺要求，已经转化为批量生产。焊接机器人在焊接效率及焊接质量上与人工焊接相比有着巨大的优势，并极大降低了人工劳动强度，改善作业环境，将会应用于更广泛的领域中。

焊接机范文第4篇

关键词 热熔焊接；ARM；uC/OS II；USB

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）11-0000-00

1 课题背景及研究意义

在天然气输送塑料管道铺设过程中，对于主、支干线管材管径较大（D≥110 mm）的塑料管材连接主要采用热熔焊接方法。

目前，国外一些厂家采用了高性能的工业控制计算机和触摸屏显示器，生产了自动化程度较高的焊接机。但是，这些设备造价昂贵，难于在国内推广。有些则体积庞大，不利于现场施工。而且这些设备不支持U盘转存数据等。

随着国内市场的需求逐渐增大，国内一些机械生产厂家也开始生产塑料管材热熔焊接的产品。但是，这些设备缺乏高性能控制器的支持，焊接过程未能实现全程自动化，也没有人性化的操作界面，更不能对焊接数据进行有效的管理。

由于国内尚无同类的全自动塑料管材焊接机设备，因此，本课题所研究的全自动热熔焊接机将添补国内这一领域的空白，对国内的基础设施建设有着积极的作用。

2 系统分析及总体设计

2.1 热熔焊接原理

热熔焊接（Butt welding）是PE管道系统中最常用的焊接方式，它是在两管的两个端面间，插入一个加热板（Heater-Plate），在压力的作用下，使两管的端面变成熔融状态，然后再撤走加热板，使两管的端面接合，并在压力的作用下冷却。热熔焊接可以实现高抗拉性能的无缝连接。

2.2 热熔焊接机工作过程及系统分析

热熔焊接机的工作过程包括管材端面的铣削、拖动压力辨识、管材端面的加热（预热过程和吸热过程）、管材对接（加压过程、保压过程及冷却过程）。

因此，焊接机控制器首先需要根据管材规格、环境温度、辨识压力等参数，计算各工作阶段所需要的压力、时间等数据；并能够根据这些数据控制压力输出大小及时延的长短。系统还必须保存焊接机的设置参数及每一次的焊接数据，并能够提供完善的记录管理功能，包括对记录的查看，删除，打印及U盘转存等。

2.3 热熔焊接机控制系统的总体设计

从以上分析得出，系统由输入、输出、数据管理，人机交互几大部分组成。系统的结构框图如图1所示。

模拟输入用于对液压压力、动卡套的位移、加热板温度及环境温度等进行检测；数字量输入则用于判断铣刀位置和加热板的位置。

模拟输出口将调节电液比例伺服阀，控制输出的压力。数字量输出则用于铣刀的铣销控制、加热板温度控制、液压缸的启停及其换向控制和声光报警等。

数据管理部分硬件包括，数据存储器、USB主机控制器和打印机等。人机交互由键盘和显示模块组成。

CPU作为系统的控制核心将统筹以上所有部件，实现焊接机整体的功能。

3 系统硬件设计

3.1 主要器件选型

本系统的CPU采用飞利浦公司的LPC213X系列ARM7控制器，LPC213X集成了丰富的外设接口及功能部件。本系统中，使用其中的5路AD采集各种模拟输入；1路DA用于控制比例伺服阀；I2C总线挂接一个数据存储器；UART1驱动串行打印机；RTC作为系统日期时钟管理。因此，采用LPC213X控制器，最大限度地压缩了本系统的电路结构，减少了本系统硬件电路的设计工作量及硬件成本。

显示模块可采用单色点阵图形液晶显示器，为了更好的支持个性化的操作界面，可选择带点操作功能的T6963C控制器的液晶模块。根据需求，分辨率为240X64可满足中英文显示要求。

预期设计系统管理焊接记录需1000条以上。按每条记录32个字节来算，所需的存储器的大小大约需32000字节以上。因此，可选用I2C接口的串行EEPROMAT24C256。

USB主机控制器采用Cypress公司的SL811HS，SL811HS实现了USB主机结构的接口层的功能，支持USB1.1协议，片上集成了SIE、USB收发器和256字节的SRAM，还具有硬件自动产生帧起始包SOF和CRR5/16校验的功能。

打印机选择北京公达数码科技有限公司生产的TP UP-AF系列高速面板式微型打印机，该打印机可实现汉字和图形的高速打印，面板结构可嵌入到仪器设备的面板上，与仪器设备成为一体，该打印机的串行接口与RS-232C兼容，并支持XON/XOFF握手协议。

3.2 控制主板的设计

在本系统中，液晶模块和SL811HS均需要总线驱动。但由于LPC213X系列ARM均不带外部存储扩展接口，为了实现IO口的共享，以上两种器件均使用同一套的模拟的读写总线。模拟总线接口提供8位数据线、读写信号线、地址线及片选信号线等。

由于ARM芯片的高速，低功耗和低工作电压导致其噪声容限低，为了提高系统的可靠性，系统对所有与外部设备连接的接口都加了光电隔离电路，包括：数字量IO口的隔离、模拟量的输入输出的隔离、串口打印机驱动隔离等。

系统提供了10个键盘，用于对焊接机的操作。

4 系统软件设计

4.1 焊接机控制器软件系统总体设计

uC/OS II是由Jean J.Labrosse编写的一个嵌入式多任务实时操作系统，该操作系统构思巧妙，结构简洁精练，被广泛用于各种控制系统中。uC/OS-II体系中包括多任务的管理、中断与时钟控制机制和任务间的同步与通信等，使应用程序设计人员节省了大量的开发时间，而且完善了软件系统的结构，也提高了系统的可靠性。

图2为焊接机控制器的软件系统框图。本系统使用7个任务，任务之间通过OS的消息机制来通信协调，每个任务又有来自子程序库的支持，从而完成整个系统的软件设计。

4.2 各部分子程序的实现

1）图形接口子程序库，提供对液晶操作的一系列应用程序接口，如显示字符，显示汉字，几何操作（显示直线和矩形）、菜单操作、波形显示以及文本显示等。

2）工程应用子程序库，主要完成焊接机的关键控制程序，这部分程序是焊接机功能的最基本实现，主要对几个焊接时的重要参数进行识别或确定、对操作过程的引导及压力曲线显示。

3）小型记录系统管理子程序库，该程序库采用了FAT文件系统的设计思想，将存储空间以扇区为单位分为索引区和数据区，数据区还包括保留区，供系统其它程序使用。本程序库提供了大量基于记录索引的操作函数，与图形接口程序一起，形成了非常简洁易用的记录管理系统。

4、本系统中使用的串行打印驱动程序是一个使用了先入先出（FIFO）数据队列和串行口中断的驱动程序。该驱动程序可以有效地平衡速率不同的两个部件，使快速部件无须等待慢速部件。

4）USB主机协议栈，主要由三大部分组成，USB的设备的枚举、USB Mass Storage设备类协议和FAT文件系统的支持协议。

5）片上部件子程序库，主要对LPC213X控制器的片上部件进行初始化及其它操作，如I2C总线控制，利用RTC实现时钟日历功能等。

5 结论

本系统使用高性能的ARM7控制器及嵌入式操作系统实现了热熔焊接机的自动控制，可靠的硬件设计给系统带来了出色的抗干扰性能；人性化的图形接口程序及采用了FAT文件系统管理思想的记录管理系统，使焊接机的操作及对焊接记录的管理操作变得简洁易用；使用了数据队列的串行打印机驱动，保证了CPU的响应速度；系统还引入了目前流行的USB总线，实现焊接数据的大容量转存。

综上所述，本系统较好地实现了预期的目标，为国内这一领域提供了较好的解决方案。

参考文献

[1]周立功，张华等.深入浅出ARM7—LPC213X/214X（上册）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2005.

焊接机范文第5篇

超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。

又由于塑料导热性差，一时还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。

当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。

超声波焊接根据焊接方式的不同，可分为埋植法焊接、铆焊法焊接、点焊法和成型。

（来源：文章屋网 ）