第七章裝配—焊接工藝裝備第一節(jié)焊接工裝夾具第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置第四節(jié)焊接機器人返回第七章裝配—焊接工藝裝備第一節(jié)焊接工裝夾具返回第一節(jié)焊接工裝夾具一、定位器件定位就是按照圖樣要求確定零件在空間的位置或零件之間的相對位置。一個焊件如果不與空間任何其他物體發(fā)生聯(lián)系，那么相對于空間互相垂直的三個坐標軸就有6種活動的可能性，其中3種是分別沿x,y,z軸移動，另3種是分別繞x,y,z軸轉(zhuǎn)動，如圖7-1(a)所示。物體的這種活動的可能性叫做自由度。自由度是決定焊件空間位置的獨立參數(shù)。工件的6個自由度均被限制的定位稱完全定位;被限制的自由度少于6個，但仍能保證加工要求的定位稱為不完全定位或部分定位。焊接工裝夾具有時采用部分定位。下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具一、定位器件下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具1.檔塊擋鐵應(yīng)用最普遍，使用最簡便，但定位精度不高。如圖7-2所示，圖(a)為固定式受力擋塊，按定位尺寸焊在夾具體或裝配平臺上使用，可使工件在水平面或垂直面內(nèi)固定，它用于單一產(chǎn)品且用于批量較大的生產(chǎn)中;圖(b)為可拆式擋鐵，擋鐵直接插在夾具體或裝配平臺的錐孔上，不用時可以拔出，也可以用螺栓固定在平臺上，它適用于單件或多品種焊件的裝配;圖(c)為永磁式擋鐵。

2.支承釘和支承板支承釘一般用于剛性較大的工件定位。如圖7-3所示，A形平頭支承釘一般用來支承已加工的平面，如圖(a)所示;B形圓頭支承釘用來支承未經(jīng)機械加工的平面定位;上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具1.檔塊上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具C形帶齒紋頭的支承釘多用在未加工的焊件側(cè)面定位，以增大摩擦系數(shù)，防止焊件滑動;(d)、(e)圖為支承板，多用于已經(jīng)機械加工的平面定位，(d)圖A形用于側(cè)面或頂面定位，(e)圖B形帶有斜槽，便于清理贓物，用于底面定位，支承板用螺釘緊固在夾具體上3.定位銷定位銷是依靠孔進行定位的，一般經(jīng)定位焊后拆除該定位銷才能進行焊接。在焊接生產(chǎn)中，工件厚度不大時，多用短定位銷，如圖7-4所示4.V形塊直徑較小的焊件外表面多采用V形塊，如圖7-5所示。上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具C形帶齒紋頭的支承釘多用在未加工的焊件側(cè)面第一節(jié)焊接工裝夾具5.定位套和半圓孔定位器

圖7-6為常見的定位套。其中圖(a)為短定位套;圖(b)為長定位套定位套結(jié)構(gòu)簡單，易制造，常用于小型、形狀簡單的零件精基準定位;圖(c)為兩種結(jié)構(gòu)的半圓套定位裝置，一種為可卸式，一種為鉸鏈式，主要用于大型軸類零件工件及部件軸向裝夾的零件。二、夾緊機構(gòu)在裝焊作業(yè)中，焊件一直保持確定位置的過程叫夾緊，使焊件保持確定位置的各種機構(gòu)稱夾緊機構(gòu)。按動力源夾緊機構(gòu)可分為手動的、氣動的、液壓的、磁力的、真空的和混合式的六類，其中以手動和氣動應(yīng)用最多上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具5.定位套和半圓孔定位器上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具1.手動夾緊機構(gòu)手動夾緊機構(gòu)是以人力為動力源，通過手柄或腳踏板，靠人工操作進行裝焊作業(yè)的機構(gòu)。它結(jié)構(gòu)簡單，具有自鎖和擴力性能，但工作效率較低，勞動強度較大，一般在單件和小批量生產(chǎn)中應(yīng)用較多。

(1)手動螺旋夾緊器。螺旋夾具一般由螺桿、螺母和主體三部分組成，通過螺桿與螺母的相對轉(zhuǎn)動達到夾、拉、壓、撐等焊件的目的，如圖7-7所示。

(2)手動楔形夾緊器。楔形夾具是利用楔的斜面將楔塊的推力轉(zhuǎn)變?yōu)閵A緊力從而將工件夾緊的一種機構(gòu)，如圖7-8所示為斜楔夾緊器的應(yīng)用實例。上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具1.手動夾緊機構(gòu)上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具(3)手動凸輪夾緊器。凸輪是指幾何中心與回轉(zhuǎn)中心不重合的零件，也稱為偏心輪。凸輪夾具就是利用其自鎖的性能實現(xiàn)夾緊作用的夾緊裝置。圓偏心輪是這類夾具中應(yīng)用最廣泛的夾緊形式。由于圓偏心夾緊機構(gòu)的夾緊穩(wěn)定性不夠，所以多用在夾緊力不大、振動較小和開合頻繁的場合如圖7-9(a)所示的凸輪從00轉(zhuǎn)為1800夾緊力逐漸變大;圖(b)中凸輪壓緊，彈簧復(fù)位。鉤形壓頭在工件松開時可轉(zhuǎn)動，便于工件裝卸。

(4)手動杠桿夾緊器。手動杠桿夾具是利用杠桿的作用原理，使外力轉(zhuǎn)化為夾緊力的夾緊機構(gòu)。杠桿夾緊器在焊接生產(chǎn)中可以單獨使用，但更多的是和楔形、螺旋、凸輪等夾緊器聯(lián)合使用，如圖7-10、圖7-11所示

上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具(3)手動凸輪夾緊器。凸輪是指幾何中心與第一節(jié)焊接工裝夾具(5)手動鉸鏈夾緊器。鉸鏈夾緊器是用鉸鏈把各桿件連接起來實現(xiàn)夾緊焊件的機構(gòu)。如圖7-12所示，夾緊桿1是一根杠桿，一端與帶壓塊的螺桿5連接以便壓緊焊件，另一端用鉸鏈D與支座4連接;手柄桿2也是一根杠桿，用鉸鏈A與支座4連接。

(6)彈簧夾緊器。彈簧夾緊機構(gòu)是利用彈簧變形產(chǎn)生的力作為持續(xù)動力，然后把這個力轉(zhuǎn)變?yōu)閵A緊力將工件夾緊的機構(gòu)。彈簧夾緊機構(gòu)應(yīng)用較多的有圓柱形螺旋彈簧(拉伸彈簧和壓縮彈簧)和碟形彈簧兩種結(jié)構(gòu)形式。若要夾緊力很大、軸向尺寸較小時，則采用碟形彈簧。圖7-3中碟形彈簧受壓縮產(chǎn)生原始力，將心軸下移使彈簧夾頭向外擴張，將工件夾緊、心軸往上頂動時，彈簧夾頭內(nèi)縮，工件被松開;上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具(5)手動鉸鏈夾緊器。鉸鏈夾緊器是用鉸鏈把第一節(jié)焊接工裝夾具圖(b)為碟形彈簧產(chǎn)生原始力，由擺動壓板將工件夾緊松開時將可卸手柄1套在偏心輪2的短柄上，操作偏心輪將壓板壓向中間后松開工件。夾緊與松開工件時，彈簧都處在壓縮狀態(tài)

(7)手動組合式夾緊器。組合式夾具是通常將杠桿和其他夾具結(jié)合起來實現(xiàn)夾緊的器件，如圖7-10所示為手動螺旋一杠桿夾緊器、凸輪一杠桿夾緊器;圖7-13所示為大力鉗，屬杠桿一鉸鏈夾緊器等

2.氣動和液壓夾緊機構(gòu)氣動夾緊機構(gòu)是以壓縮空氣為傳力介質(zhì)，推動氣缸動作以實現(xiàn)夾緊作用的機構(gòu)。液壓夾緊機構(gòu)是以壓力油為傳力介質(zhì)，推動液壓缸動作以實現(xiàn)夾緊作用的機構(gòu)，兩者的結(jié)構(gòu)和功能相似。如圖7-14所示。上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具圖(b)為碟形彈簧產(chǎn)生原始力，由擺動壓板將第一節(jié)焊接工裝夾具3.磁力、真空夾緊器磁力夾緊器是借助磁力來實現(xiàn)夾緊作用的夾具，分為永磁夾緊器和電磁夾緊器兩種。永磁夾緊器是利用永久磁鐵的吸力來夾緊工件，宜使用在夾緊力小，不受沖擊振動的場合;電磁夾緊器是利用電磁力來夾緊焊件的一種器具，其夾緊力大，其中直流電磁夾緊器在鐵芯中沒有渦流和磁滯損失，吸力穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)用較多，如圖7-15所示真空夾緊裝置是利用真空泵或以壓縮空氣為動力的噴嘴所射出的高速氣流，使夾具內(nèi)腔形成真空，借助大氣壓力將焊件壓緊的裝置。它適用于夾緊厚度非常小或有撓性的焊件，以及用其他方法夾緊容易引起變形或無法夾緊的焊件，在儀表、電器等小型器件的裝焊作業(yè)中應(yīng)用較多，如圖7-16所示上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具3.磁力、真空夾緊器上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具三、柔性夾緊機構(gòu)

1.組合夾具組合夾具是由一些規(guī)格化的夾具元件，按產(chǎn)品裝焊要求所拼裝的可拆式夾具。組合夾具按元件的連接形式不同，可分為兩大系統(tǒng):一為槽系，即指組合夾具元件之間主要靠槽來定位和緊固;二為孔系，即指組合夾具元件之間主要靠孔來定位和緊固，每個系統(tǒng)中，又按需分為大、中、小三個類別。我國已設(shè)計出此三個類別的槽系組合夾具，用于機械行業(yè)。焊接生產(chǎn)中使用的組合夾具，多是由機械加工所使用的組合夾具中退役下來的元件或低精度元件組合而成的。這是因為除了一些精密焊件外，多數(shù)焊件要求的裝配精度和焊接精度均低于機械加工的精度，使用這些退役或低精度元件，可以滿足產(chǎn)品質(zhì)量的要求。上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具三、柔性夾緊機構(gòu)上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具

組合夾具的元件分為基礎(chǔ)件、支承件、定位件、導(dǎo)向件、壓緊件、緊固件、合成件、輔助件八個類別，如圖7-17所示。組合夾具的元件之間是用鍵、銷、螺栓連接起來的，連接環(huán)節(jié)多，手工作業(yè)量大，也不能承受錘擊等過大的沖擊載荷。如圖7-18所示為彎管對接用夾具，彎管對接時有方位和空間形狀的要求，此要求通過組合夾具來保證。

2.專用夾具專用夾具是在專用夾具體上，由多種夾緊機構(gòu)和多個定位器組合而成，有專一的用途。其夾具體的形式、定位器和夾緊機構(gòu)的選擇與布置，都是根據(jù)被裝焊件的形狀、尺寸、定位夾緊要求，以及裝配焊接工藝決定的。如圖7-19所示為箱形梁的裝配夾具。上一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具組合夾具的元件分為基礎(chǔ)件、支承件、第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置一、焊件變位機械焊件變位機械按功能不同，分為焊接變位機、焊接滾輪架、焊接回轉(zhuǎn)臺和焊接翻轉(zhuǎn)機四類

1.焊接變位機焊接變位機是裝配焊接工件時，使其傾斜、旋轉(zhuǎn)到有利施焊位置的焊件變位設(shè)備。焊接變位機械有伸臂式、座式和雙座式三種基本結(jié)構(gòu)形式。焊接變位機主要用于機架、機座、機殼等非長形工件的焊接

(1)伸臂式焊接變位機。如圖7-20所示，伸臂式焊接變位機回轉(zhuǎn)臺安裝在伸臂一端，伸臂相對于某一傾斜軸成角度回轉(zhuǎn)，而此傾斜軸的位置多是固定的。下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置一、焊件變位機械下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置該機變位范圍與作業(yè)適應(yīng)性好，但整體穩(wěn)定性差，在手工焊中應(yīng)用較多。該機電動驅(qū)動，承載能力多在0.5t以下，適用于小型焊件的翻轉(zhuǎn)變位。也有液壓驅(qū)動的，承載能力在10t左右，適用于結(jié)構(gòu)尺寸不是很大但自重較大的焊件

(2)座式焊接變位機。如圖7-21(a)所示。

(3)雙座式焊接變位機。如圖7-22(a)所示。焊接變位機的基本結(jié)構(gòu)形式雖有三種，但其具體的傳動結(jié)構(gòu)形式多種多樣，如圖7-23所示。

2.焊接滾輪架焊接滾輪架是借助主動滾輪與焊件之間的摩擦力帶動焊件旋轉(zhuǎn)的焊件變位設(shè)備，焊接滾輪架主要用于筒形焊件的裝配與焊接。

上一頁下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置該機變位范圍與作業(yè)適應(yīng)性好，第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置焊接滾輪架按結(jié)構(gòu)形式可分為兩大類:

第一類是長軸式焊接滾輪架，見圖7-24，多個滾輪沿筒體類工件兩側(cè)成兩行同軸排列，一側(cè)均為主動輪，另一側(cè)均為從動輪，且主動輪與從動輪數(shù)相同，用于細長筒體工件的裝配和焊接。第二類是組合式焊接滾輪架，見圖7-25，由兩個滾輪支承在同一基座上組成滾輪架，可根據(jù)工件的重量和長度由兩架或多架任意組合，其組合比例也不僅是1:1的組合。因此使用方便靈活，對焊件的適應(yīng)性強，是當今應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式。上一頁下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置焊接滾輪架按結(jié)構(gòu)形式可分為兩第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置

為了焊接不同直徑的焊件，焊接滾輪架的滾輪間距應(yīng)能調(diào)節(jié)。其調(diào)節(jié)方式有兩種:一種是自調(diào)式，見圖7-26，可根據(jù)焊件直徑自動調(diào)整滾輪的間距;另一種非自調(diào)式，見圖7-27，是在支架上移動滾輪座來調(diào)節(jié)滾輪的間距。

3.焊接回轉(zhuǎn)臺焊接回轉(zhuǎn)臺是將焊件繞垂直或傾斜軸回轉(zhuǎn)的焊件變位設(shè)備，主要用于回轉(zhuǎn)體焊件的焊接、堆焊與切割，見圖7-28。焊接回轉(zhuǎn)臺多采用直流電機驅(qū)動，工作臺轉(zhuǎn)速均勻可調(diào)。對于大型繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的焊接回轉(zhuǎn)臺，在其工作臺下面，均設(shè)有支承滾輪，工作臺面上也可進行裝配作業(yè)。有的工作臺，還做成中空的，以適應(yīng)管材與接盤的焊接，如圖7-29所示。上一頁下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置為了焊接不同直徑的焊件，焊第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置4.焊接翻轉(zhuǎn)機焊接翻轉(zhuǎn)機是將焊件繞水平軸轉(zhuǎn)動或傾斜，使之處于有利裝焊位置的焊件變位設(shè)備，它適用于梁、柱、框架、橢圓容器等長形工件的裝配與焊接。其種類常見的有框架式、頭尾架式、鏈式、環(huán)式、推舉式翻轉(zhuǎn)機，見圖7-30~圖7-32,其適用場合見表7-2。如圖7-31所示，頭尾架式翻轉(zhuǎn)機，其頭架可單獨使用，在其頭部安裝上工作臺及相應(yīng)夾具后，用于較短工件的翻轉(zhuǎn)變位。翻轉(zhuǎn)架的尾架可做成移動式的，以適應(yīng)不同長度工件的翻轉(zhuǎn)定位。對用于大型構(gòu)件的翻轉(zhuǎn)機，其翻轉(zhuǎn)裝置常做成升降的。二、焊機變位機械

1.焊接操作機

上一頁下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置4.焊接翻轉(zhuǎn)機上一頁下一頁第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置焊接操作機是將焊接機頭(焊槍)準確地送達并保持在待焊位置或以選定的焊速沿設(shè)定的軌跡移動焊接機頭的焊機變位設(shè)備。其結(jié)構(gòu)形式主要有平臺式、伸縮臂式、門式和臺式等

(1)平臺式操作機。如圖7-33所示，平臺式焊接操作機放置在平臺上，可在平臺上移動，平臺安裝在立架上，能沿立架升降。

(2)伸縮臂式操作機。如圖7-34、圖7-35所示，焊接機頭或焊接小車安裝在伸縮臂的一端，伸縮臂安裝在滑鞍上，可沿滑鞍伸進伸出。

(3)門式操作機。如圖7-36(a)所示是門式焊接裝置示意。上一頁下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置焊接操作機是將焊接機頭(焊槍第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置(4)臺式操作機。這種操作機與伸縮臂式操作機的區(qū)別是沒有立柱，伸縮臂通過鞍座安裝在行走臺車或底座上，伸縮臂的前端安有焊槍或焊接機頭，能以焊速伸進伸出，多用于小直徑筒體內(nèi)環(huán)縫、內(nèi)縱縫的焊接，見圖7-37。

2.電渣焊立架電渣焊立架是將電渣焊機連同焊工一起按焊速提升的裝置，它主要用于立縫的電渣焊。如圖7-38所示電渣焊機頭1沿著導(dǎo)軌2上升，操作人員在工作架4上，工作架沿立柱3與機頭同步上升，整套裝置由下面小車5支承，小車可以在車間中行走。上一頁下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置(4)臺式操作機。這種操作第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置3.非圓柱體焊件用的翻轉(zhuǎn)機械對于長度較大的非圓斷面工件如焊接梁和柱等，可以使用若干個支承圈把它夾持在里面，然后把支承圈放在滾輪架托架上，如圖7-39、圖7-40所示。它的傳動是由滾輪導(dǎo)入，滾輪則由電力驅(qū)動。三、焊工升降臺焊工升降臺是將焊工連同施焊器材升降到所需高度，以利于裝焊作業(yè)的焊工變位設(shè)備。它主要用于高大焊件的手工和半機械化焊接，也用于裝配作業(yè)和其他登高作業(yè)的設(shè)備。焊工升降臺按結(jié)構(gòu)形式大致有套筒式(圖7-41)、肘臂式(包括管結(jié)構(gòu)和板結(jié)構(gòu)兩種，圖7-42、圖7-43、鉸鏈式(圖7-44)三種。上一頁下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置3.非圓柱體焊件用的翻轉(zhuǎn)機第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置四、焊接輔助裝置焊接輔助裝置包含內(nèi)容相當廣泛，除焊劑墊、焊劑回收輸送器、焊絲處理裝置外，開坡口機、清焊根機、打磨工具、通風設(shè)備以及各種防護設(shè)備均屬于焊接輔助裝備在采用埋弧焊時，為防止背面燒穿或使背面成形，在焊縫背面使用焊劑墊，襯墊可以是紫銅的，石墨的，也可以是焊劑的，但最常用的是焊劑的。焊劑回收輸送器是回收和輸送焊劑的裝置。使用它，可以減輕工人的勞動強度，有利于文明生產(chǎn)，也便于實現(xiàn)焊接生產(chǎn)的機械化和自動化。焊劑回收輸送器按用途分，有回收器、輸送器和回收輸送器三種，其中以回收輸送器應(yīng)用最廣。上一頁下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置四、焊接輔助裝置上一頁下一頁第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置焊絲處理裝置包括焊絲的去油、去繡、去污以及焊絲的盤繞等裝置，這些裝置一般由使用單位根據(jù)情況自制。五、焊接變位機綜合應(yīng)用舉例在裝配焊接生產(chǎn)中，焊接變位機械獲得了廣泛的應(yīng)用，但在很多場合，特別是在批量較大的裝配焊接生產(chǎn)中，各種變位機械都是組合使用的。這種組合可能是為某種專一產(chǎn)品服務(wù)的，也可能是為具有同一焊縫形式的不同產(chǎn)品服務(wù)的。組合形式多種多樣，根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝要求確定。采用這種組合后，能充分發(fā)揮各種焊接機械的作用，提高裝配焊接作業(yè)的機械化水平，使裝焊作業(yè)高效率地進行。

上一頁下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置焊絲處理裝置包括焊絲的去油、第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置圖7-45為焊接操作機與滾輪架配合進行筒體縱縫的焊接。

圖7-46為龍門式焊接操作機與滾輪架配合進行鍋爐接管的焊接。

圖7-47為操作機上安裝打磨機頭后與回轉(zhuǎn)臺配合進行封頭的打磨作業(yè)。

圖7-48為焊接操作機與變位機配合進行工件船形位置的環(huán)縫焊接。

圖7-49為兩臺操作機與滾輪架配合同時進行封頭、筒體對接的環(huán)縫焊接。圖7-50是利用焊接回轉(zhuǎn)臺切割封頭。圖7-51是利用拆臂式操作機焊接接管端面的環(huán)形角焊縫。上一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置圖7-45為焊接操作機與滾輪第四節(jié)焊接機器人

焊接制造工藝由于其工藝的復(fù)雜性、勞動強度、產(chǎn)品質(zhì)量、批量等要求，使得焊接工藝對于自動化、機械化的要求極為迫切，實現(xiàn)機器人焊接是焊接人的理想和追求的目標。焊接機器人就是在焊接生產(chǎn)中部分地取代人的功能，能完成一連串復(fù)雜動作的可編程序的焊接操作設(shè)備。焊接機器人(見圖7-52)是工業(yè)機器人大家族中的“望族”，在各國工業(yè)機器人應(yīng)用比例中占總數(shù)的25%-50%。

1.焊接機器人組成如圖7-53所示為一套典型的焊接機器人系統(tǒng)的組成，可分為四個部分

(1)執(zhí)行系統(tǒng)。其又稱機器人本體，包括機器人手部、臂部、機身和機器人移動機構(gòu)等

下一頁返回第四節(jié)焊接機器人焊接制造工藝由于其工藝的復(fù)雜性、勞動強度、第四節(jié)焊接機器人(2)控制系統(tǒng)。其包括控制柜、示教盒和再現(xiàn)盒等?？刂乒裰醒b有運動控制裝置、位置檢測裝置及伺服驅(qū)動裝置等。

(3)焊接系統(tǒng)。其包括焊接電源、送絲機構(gòu)和焊槍或焊鉗等。

(4)配套工藝裝備。其包括轉(zhuǎn)胎和變位機等

2.焊接機器人分類

(1)按發(fā)展水平來分。按發(fā)展水平來分，焊接機器人可劃分為三代:第一代為示教再現(xiàn)型工業(yè)機器人;第二代為在示教再現(xiàn)型機器人上增加了感覺系統(tǒng);第三代為智能機器人

(2)按用途來分。按用途來分，焊接機器人可分為以下兩類上一頁下一頁返回第四節(jié)焊接機器人(2)控制系統(tǒng)。其包括控制柜、示教盒和再現(xiàn)盒第四節(jié)焊接機器人①弧焊機器人。由于弧焊工藝已在諸多行業(yè)中得到普及，弧焊機器人在金屬結(jié)構(gòu)、機械等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用?；『笝C器人是包括各種電弧焊附屬裝置在內(nèi)的柔性焊接系統(tǒng)，而不只是一臺以規(guī)劃的速度和姿態(tài)攜帶焊槍移動的單機，因而對其性能有著特殊的要求。一臺MIG/MAG焊機器人的基本組成如圖7-54所示。②點焊機器人。點焊機器人系統(tǒng)的基本組成如圖7-55所示。

(3)按結(jié)構(gòu)坐標系特點來分。按結(jié)構(gòu)坐標系特點來分，焊接機器人可分為以下四類①直角坐標型。如圖7-56(a)所示。②圓柱坐標型。這類機器人在基座水平轉(zhuǎn)臺上裝有立柱，水平臂可沿立柱做上下運動并可在水平方向伸縮，如圖7-56(b)所示。上一頁下一頁返回第四節(jié)焊接機器人①弧焊機器人。由于弧焊工藝已在諸多行業(yè)中得到第四節(jié)焊接機器人③球坐標型。如圖7-56(c)所示，與圓柱坐標結(jié)構(gòu)相比較，這種結(jié)構(gòu)形式更為靈活。④全關(guān)節(jié)型。全關(guān)節(jié)型機器人的結(jié)構(gòu)類似人的腰部和手部，其位置和姿態(tài)全部由旋轉(zhuǎn)運動實現(xiàn)，如圖7-56(d)所示。

(4)根據(jù)受控運動方式分類。根據(jù)受控運動方式來分類，焊接機器人可分為以下兩類①點位控制(PPT)型。②連續(xù)軌跡控制(CP)型。

(5)按照驅(qū)動方式分。按照驅(qū)動方式來分類，焊接機器人可分為以下三類①氣壓驅(qū)動。適用于易燃易爆和灰塵大的場合。②液壓驅(qū)動。③電氣驅(qū)動。上一頁下一頁返回第四節(jié)焊接機器人③球坐標型。如圖7-56(c)所示，與圓柱第四節(jié)焊接機器人二、焊接機器人的應(yīng)用從上述可知，機器人可按直角型、圓柱型、球型和全關(guān)節(jié)型四種坐標系設(shè)計，按這四種坐標系設(shè)計的任何一種機器人的臂部都有三個自由度，這樣，機器人臂的端部就能達到其工作范圍內(nèi)的任何一點。但是，對焊接機器人來說，不但要求焊槍能到達其工作范圍內(nèi)的任何一點，而且還要求在該點不同方位上能進行焊接為此，在臂端和焊槍之間，還需設(shè)置一個“腕”部，以提供3個自由度，調(diào)整焊槍的姿態(tài)，保證焊接作業(yè)的實施，如圖7-57所示。圖7-58所示為機器人與兩工位回轉(zhuǎn)工作臺。圖7-59為兩臺2軸變位機+弧焊機器人組成的工作站。上一頁下一頁返回第四節(jié)焊接機器人二、焊接機器人的應(yīng)用上一頁下一頁返回第四節(jié)焊接機器人圖7-60為一臺5軸雙L形變位機+弧焊機器人組成的工作站圖7-61為翻轉(zhuǎn)機與機器人配合進行爐體的焊接。圖7-62所示為機器人協(xié)調(diào)控制的混合式工作站。圖7-63是摩托車車架總成的雙焊接機器人工作站。上一頁返回第四節(jié)焊接機器人圖7-60為一臺5軸雙L形變位機+弧焊機器人圖7-1返回圖7-1返回圖7-2返回圖7-2返回圖7-3返回圖7-3返回圖7-4返回圖7-4返回圖7-5返回圖7-5返回圖7-6返回圖7-6返回圖7-7返回圖7-7返回圖7-8返回圖7-8返回圖7-9返回圖7-9返回圖7-10返回圖7-10返回圖7-11返回圖7-11返回圖7-12返回圖7-12返回圖7-13返回圖7-13返回圖7-14返回圖7-14返回圖7-15返回圖7-15返回圖7-16返回圖7-16返回圖7-17返回圖7-17返回圖7-18返回圖7-18返回圖7-19返回圖7-19返回圖7-20返回圖7-20返回圖7-21返回圖7-21返回圖7-22返回圖7-22返回圖7-23返回圖7-23返回圖7-24返回圖7-24返回圖7-25返回圖7-25返回圖7-26返回圖7-26返回圖7-27返回圖7-27返回圖7-28返回圖7-28返回裝配焊接-工藝裝備課件圖7-29返回圖7-29返回圖7-30返回圖7-30返回圖7-31返回圖7-31返回圖7-32返回圖7-32返回圖7-33返回圖7-33返回圖7-34返回圖7-34返回圖7-35返回圖7-35返回圖7-36返回圖7-36返回裝配焊接-工藝裝備課件圖7-37返回圖7-37返回圖7-38返回圖7-38返回圖7-39返回圖7-39返回圖7-40返回圖7-40返回圖7-41返回圖7-41返回圖7-42返回圖7-42返回圖7-43返回圖7-43返回圖7-44返回圖7-44返回圖7-45返回圖7-45返回圖7-46返回圖7-46返回圖7-47返回圖7-47返回裝配焊接-工藝裝備課件圖7-48返回圖7-48返回圖7-49返回圖7-49返回圖7-50返回圖7-50返回圖7-51返回圖7-51返回圖7-52返回圖7-52返回圖7-53返回圖7-53返回圖7-54返回圖7-54返回圖7-55返回圖7-55返回圖7-56返回圖7-56返回圖7-57返回圖7-57返回圖7-58返回圖7-58返回圖7-59返回圖7-59返回圖7-60返回圖7-60返回圖7-61返回圖7-61返回圖7-62返回圖7-62返回圖7-63返回圖7-63返回表7-2返回表7-2返回第七章裝配—焊接工藝裝備第一節(jié)焊接工裝夾具第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置第四節(jié)焊接機器人返回第七章裝配—焊接工藝裝備第一節(jié)焊接工裝夾具返回第一節(jié)焊接工裝夾具一、定位器件定位就是按照圖樣要求確定零件在空間的位置或零件之間的相對位置。一個焊件如果不與空間任何其他物體發(fā)生聯(lián)系，那么相對于空間互相垂直的三個坐標軸就有6種活動的可能性，其中3種是分別沿x,y,z軸移動，另3種是分別繞x,y,z軸轉(zhuǎn)動，如圖7-1(a)所示。物體的這種活動的可能性叫做自由度。自由度是決定焊件空間位置的獨立參數(shù)。工件的6個自由度均被限制的定位稱完全定位;被限制的自由度少于6個，但仍能保證加工要求的定位稱為不完全定位或部分定位。焊接工裝夾具有時采用部分定位。下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具一、定位器件下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具1.檔塊擋鐵應(yīng)用最普遍，使用最簡便，但定位精度不高。如圖7-2所示，圖(a)為固定式受力擋塊，按定位尺寸焊在夾具體或裝配平臺上使用，可使工件在水平面或垂直面內(nèi)固定，它用于單一產(chǎn)品且用于批量較大的生產(chǎn)中;圖(b)為可拆式擋鐵，擋鐵直接插在夾具體或裝配平臺的錐孔上，不用時可以拔出，也可以用螺栓固定在平臺上，它適用于單件或多品種焊件的裝配;圖(c)為永磁式擋鐵。

2.支承釘和支承板支承釘一般用于剛性較大的工件定位。如圖7-3所示，A形平頭支承釘一般用來支承已加工的平面，如圖(a)所示;B形圓頭支承釘用來支承未經(jīng)機械加工的平面定位;上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具1.檔塊上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具C形帶齒紋頭的支承釘多用在未加工的焊件側(cè)面定位，以增大摩擦系數(shù)，防止焊件滑動;(d)、(e)圖為支承板，多用于已經(jīng)機械加工的平面定位，(d)圖A形用于側(cè)面或頂面定位，(e)圖B形帶有斜槽，便于清理贓物，用于底面定位，支承板用螺釘緊固在夾具體上3.定位銷定位銷是依靠孔進行定位的，一般經(jīng)定位焊后拆除該定位銷才能進行焊接。在焊接生產(chǎn)中，工件厚度不大時，多用短定位銷，如圖7-4所示4.V形塊直徑較小的焊件外表面多采用V形塊，如圖7-5所示。上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具C形帶齒紋頭的支承釘多用在未加工的焊件側(cè)面第一節(jié)焊接工裝夾具5.定位套和半圓孔定位器

圖7-6為常見的定位套。其中圖(a)為短定位套;圖(b)為長定位套定位套結(jié)構(gòu)簡單，易制造，常用于小型、形狀簡單的零件精基準定位;圖(c)為兩種結(jié)構(gòu)的半圓套定位裝置，一種為可卸式，一種為鉸鏈式，主要用于大型軸類零件工件及部件軸向裝夾的零件。二、夾緊機構(gòu)在裝焊作業(yè)中，焊件一直保持確定位置的過程叫夾緊，使焊件保持確定位置的各種機構(gòu)稱夾緊機構(gòu)。按動力源夾緊機構(gòu)可分為手動的、氣動的、液壓的、磁力的、真空的和混合式的六類，其中以手動和氣動應(yīng)用最多上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具5.定位套和半圓孔定位器上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具1.手動夾緊機構(gòu)手動夾緊機構(gòu)是以人力為動力源，通過手柄或腳踏板，靠人工操作進行裝焊作業(yè)的機構(gòu)。它結(jié)構(gòu)簡單，具有自鎖和擴力性能，但工作效率較低，勞動強度較大，一般在單件和小批量生產(chǎn)中應(yīng)用較多。

(1)手動螺旋夾緊器。螺旋夾具一般由螺桿、螺母和主體三部分組成，通過螺桿與螺母的相對轉(zhuǎn)動達到夾、拉、壓、撐等焊件的目的，如圖7-7所示。

(2)手動楔形夾緊器。楔形夾具是利用楔的斜面將楔塊的推力轉(zhuǎn)變?yōu)閵A緊力從而將工件夾緊的一種機構(gòu)，如圖7-8所示為斜楔夾緊器的應(yīng)用實例。上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具1.手動夾緊機構(gòu)上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具(3)手動凸輪夾緊器。凸輪是指幾何中心與回轉(zhuǎn)中心不重合的零件，也稱為偏心輪。凸輪夾具就是利用其自鎖的性能實現(xiàn)夾緊作用的夾緊裝置。圓偏心輪是這類夾具中應(yīng)用最廣泛的夾緊形式。由于圓偏心夾緊機構(gòu)的夾緊穩(wěn)定性不夠，所以多用在夾緊力不大、振動較小和開合頻繁的場合如圖7-9(a)所示的凸輪從00轉(zhuǎn)為1800夾緊力逐漸變大;圖(b)中凸輪壓緊，彈簧復(fù)位。鉤形壓頭在工件松開時可轉(zhuǎn)動，便于工件裝卸。

(4)手動杠桿夾緊器。手動杠桿夾具是利用杠桿的作用原理，使外力轉(zhuǎn)化為夾緊力的夾緊機構(gòu)。杠桿夾緊器在焊接生產(chǎn)中可以單獨使用，但更多的是和楔形、螺旋、凸輪等夾緊器聯(lián)合使用，如圖7-10、圖7-11所示

上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具(3)手動凸輪夾緊器。凸輪是指幾何中心與第一節(jié)焊接工裝夾具(5)手動鉸鏈夾緊器。鉸鏈夾緊器是用鉸鏈把各桿件連接起來實現(xiàn)夾緊焊件的機構(gòu)。如圖7-12所示，夾緊桿1是一根杠桿，一端與帶壓塊的螺桿5連接以便壓緊焊件，另一端用鉸鏈D與支座4連接;手柄桿2也是一根杠桿，用鉸鏈A與支座4連接。

(6)彈簧夾緊器。彈簧夾緊機構(gòu)是利用彈簧變形產(chǎn)生的力作為持續(xù)動力，然后把這個力轉(zhuǎn)變?yōu)閵A緊力將工件夾緊的機構(gòu)。彈簧夾緊機構(gòu)應(yīng)用較多的有圓柱形螺旋彈簧(拉伸彈簧和壓縮彈簧)和碟形彈簧兩種結(jié)構(gòu)形式。若要夾緊力很大、軸向尺寸較小時，則采用碟形彈簧。圖7-3中碟形彈簧受壓縮產(chǎn)生原始力，將心軸下移使彈簧夾頭向外擴張，將工件夾緊、心軸往上頂動時，彈簧夾頭內(nèi)縮，工件被松開;上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具(5)手動鉸鏈夾緊器。鉸鏈夾緊器是用鉸鏈把第一節(jié)焊接工裝夾具圖(b)為碟形彈簧產(chǎn)生原始力，由擺動壓板將工件夾緊松開時將可卸手柄1套在偏心輪2的短柄上，操作偏心輪將壓板壓向中間后松開工件。夾緊與松開工件時，彈簧都處在壓縮狀態(tài)

(7)手動組合式夾緊器。組合式夾具是通常將杠桿和其他夾具結(jié)合起來實現(xiàn)夾緊的器件，如圖7-10所示為手動螺旋一杠桿夾緊器、凸輪一杠桿夾緊器;圖7-13所示為大力鉗，屬杠桿一鉸鏈夾緊器等

2.氣動和液壓夾緊機構(gòu)氣動夾緊機構(gòu)是以壓縮空氣為傳力介質(zhì)，推動氣缸動作以實現(xiàn)夾緊作用的機構(gòu)。液壓夾緊機構(gòu)是以壓力油為傳力介質(zhì)，推動液壓缸動作以實現(xiàn)夾緊作用的機構(gòu)，兩者的結(jié)構(gòu)和功能相似。如圖7-14所示。上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具圖(b)為碟形彈簧產(chǎn)生原始力，由擺動壓板將第一節(jié)焊接工裝夾具3.磁力、真空夾緊器磁力夾緊器是借助磁力來實現(xiàn)夾緊作用的夾具，分為永磁夾緊器和電磁夾緊器兩種。永磁夾緊器是利用永久磁鐵的吸力來夾緊工件，宜使用在夾緊力小，不受沖擊振動的場合;電磁夾緊器是利用電磁力來夾緊焊件的一種器具，其夾緊力大，其中直流電磁夾緊器在鐵芯中沒有渦流和磁滯損失，吸力穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)用較多，如圖7-15所示真空夾緊裝置是利用真空泵或以壓縮空氣為動力的噴嘴所射出的高速氣流，使夾具內(nèi)腔形成真空，借助大氣壓力將焊件壓緊的裝置。它適用于夾緊厚度非常小或有撓性的焊件，以及用其他方法夾緊容易引起變形或無法夾緊的焊件，在儀表、電器等小型器件的裝焊作業(yè)中應(yīng)用較多，如圖7-16所示上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具3.磁力、真空夾緊器上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具三、柔性夾緊機構(gòu)

1.組合夾具組合夾具是由一些規(guī)格化的夾具元件，按產(chǎn)品裝焊要求所拼裝的可拆式夾具。組合夾具按元件的連接形式不同，可分為兩大系統(tǒng):一為槽系，即指組合夾具元件之間主要靠槽來定位和緊固;二為孔系，即指組合夾具元件之間主要靠孔來定位和緊固，每個系統(tǒng)中，又按需分為大、中、小三個類別。我國已設(shè)計出此三個類別的槽系組合夾具，用于機械行業(yè)。焊接生產(chǎn)中使用的組合夾具，多是由機械加工所使用的組合夾具中退役下來的元件或低精度元件組合而成的。這是因為除了一些精密焊件外，多數(shù)焊件要求的裝配精度和焊接精度均低于機械加工的精度，使用這些退役或低精度元件，可以滿足產(chǎn)品質(zhì)量的要求。上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具三、柔性夾緊機構(gòu)上一頁下一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具

組合夾具的元件分為基礎(chǔ)件、支承件、定位件、導(dǎo)向件、壓緊件、緊固件、合成件、輔助件八個類別，如圖7-17所示。組合夾具的元件之間是用鍵、銷、螺栓連接起來的，連接環(huán)節(jié)多，手工作業(yè)量大，也不能承受錘擊等過大的沖擊載荷。如圖7-18所示為彎管對接用夾具，彎管對接時有方位和空間形狀的要求，此要求通過組合夾具來保證。

2.專用夾具專用夾具是在專用夾具體上，由多種夾緊機構(gòu)和多個定位器組合而成，有專一的用途。其夾具體的形式、定位器和夾緊機構(gòu)的選擇與布置，都是根據(jù)被裝焊件的形狀、尺寸、定位夾緊要求，以及裝配焊接工藝決定的。如圖7-19所示為箱形梁的裝配夾具。上一頁返回第一節(jié)焊接工裝夾具組合夾具的元件分為基礎(chǔ)件、支承件、第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置一、焊件變位機械焊件變位機械按功能不同，分為焊接變位機、焊接滾輪架、焊接回轉(zhuǎn)臺和焊接翻轉(zhuǎn)機四類

1.焊接變位機焊接變位機是裝配焊接工件時，使其傾斜、旋轉(zhuǎn)到有利施焊位置的焊件變位設(shè)備。焊接變位機械有伸臂式、座式和雙座式三種基本結(jié)構(gòu)形式。焊接變位機主要用于機架、機座、機殼等非長形工件的焊接

(1)伸臂式焊接變位機。如圖7-20所示，伸臂式焊接變位機回轉(zhuǎn)臺安裝在伸臂一端，伸臂相對于某一傾斜軸成角度回轉(zhuǎn)，而此傾斜軸的位置多是固定的。下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置一、焊件變位機械下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置該機變位范圍與作業(yè)適應(yīng)性好，但整體穩(wěn)定性差，在手工焊中應(yīng)用較多。該機電動驅(qū)動，承載能力多在0.5t以下，適用于小型焊件的翻轉(zhuǎn)變位。也有液壓驅(qū)動的，承載能力在10t左右，適用于結(jié)構(gòu)尺寸不是很大但自重較大的焊件

(2)座式焊接變位機。如圖7-21(a)所示。

(3)雙座式焊接變位機。如圖7-22(a)所示。焊接變位機的基本結(jié)構(gòu)形式雖有三種，但其具體的傳動結(jié)構(gòu)形式多種多樣，如圖7-23所示。

2.焊接滾輪架焊接滾輪架是借助主動滾輪與焊件之間的摩擦力帶動焊件旋轉(zhuǎn)的焊件變位設(shè)備，焊接滾輪架主要用于筒形焊件的裝配與焊接。

上一頁下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置該機變位范圍與作業(yè)適應(yīng)性好，第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置焊接滾輪架按結(jié)構(gòu)形式可分為兩大類:

第一類是長軸式焊接滾輪架，見圖7-24，多個滾輪沿筒體類工件兩側(cè)成兩行同軸排列，一側(cè)均為主動輪，另一側(cè)均為從動輪，且主動輪與從動輪數(shù)相同，用于細長筒體工件的裝配和焊接。第二類是組合式焊接滾輪架，見圖7-25，由兩個滾輪支承在同一基座上組成滾輪架，可根據(jù)工件的重量和長度由兩架或多架任意組合，其組合比例也不僅是1:1的組合。因此使用方便靈活，對焊件的適應(yīng)性強，是當今應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式。上一頁下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置焊接滾輪架按結(jié)構(gòu)形式可分為兩第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置

為了焊接不同直徑的焊件，焊接滾輪架的滾輪間距應(yīng)能調(diào)節(jié)。其調(diào)節(jié)方式有兩種:一種是自調(diào)式，見圖7-26，可根據(jù)焊件直徑自動調(diào)整滾輪的間距;另一種非自調(diào)式，見圖7-27，是在支架上移動滾輪座來調(diào)節(jié)滾輪的間距。

3.焊接回轉(zhuǎn)臺焊接回轉(zhuǎn)臺是將焊件繞垂直或傾斜軸回轉(zhuǎn)的焊件變位設(shè)備，主要用于回轉(zhuǎn)體焊件的焊接、堆焊與切割，見圖7-28。焊接回轉(zhuǎn)臺多采用直流電機驅(qū)動，工作臺轉(zhuǎn)速均勻可調(diào)。對于大型繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的焊接回轉(zhuǎn)臺，在其工作臺下面，均設(shè)有支承滾輪，工作臺面上也可進行裝配作業(yè)。有的工作臺，還做成中空的，以適應(yīng)管材與接盤的焊接，如圖7-29所示。上一頁下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置為了焊接不同直徑的焊件，焊第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置4.焊接翻轉(zhuǎn)機焊接翻轉(zhuǎn)機是將焊件繞水平軸轉(zhuǎn)動或傾斜，使之處于有利裝焊位置的焊件變位設(shè)備，它適用于梁、柱、框架、橢圓容器等長形工件的裝配與焊接。其種類常見的有框架式、頭尾架式、鏈式、環(huán)式、推舉式翻轉(zhuǎn)機，見圖7-30~圖7-32,其適用場合見表7-2。如圖7-31所示，頭尾架式翻轉(zhuǎn)機，其頭架可單獨使用，在其頭部安裝上工作臺及相應(yīng)夾具后，用于較短工件的翻轉(zhuǎn)變位。翻轉(zhuǎn)架的尾架可做成移動式的，以適應(yīng)不同長度工件的翻轉(zhuǎn)定位。對用于大型構(gòu)件的翻轉(zhuǎn)機，其翻轉(zhuǎn)裝置常做成升降的。二、焊機變位機械

1.焊接操作機

上一頁下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置4.焊接翻轉(zhuǎn)機上一頁下一頁第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置焊接操作機是將焊接機頭(焊槍)準確地送達并保持在待焊位置或以選定的焊速沿設(shè)定的軌跡移動焊接機頭的焊機變位設(shè)備。其結(jié)構(gòu)形式主要有平臺式、伸縮臂式、門式和臺式等

(1)平臺式操作機。如圖7-33所示，平臺式焊接操作機放置在平臺上，可在平臺上移動，平臺安裝在立架上，能沿立架升降。

(2)伸縮臂式操作機。如圖7-34、圖7-35所示，焊接機頭或焊接小車安裝在伸縮臂的一端，伸縮臂安裝在滑鞍上，可沿滑鞍伸進伸出。

(3)門式操作機。如圖7-36(a)所示是門式焊接裝置示意。上一頁下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置焊接操作機是將焊接機頭(焊槍第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置(4)臺式操作機。這種操作機與伸縮臂式操作機的區(qū)別是沒有立柱，伸縮臂通過鞍座安裝在行走臺車或底座上，伸縮臂的前端安有焊槍或焊接機頭，能以焊速伸進伸出，多用于小直徑筒體內(nèi)環(huán)縫、內(nèi)縱縫的焊接，見圖7-37。

2.電渣焊立架電渣焊立架是將電渣焊機連同焊工一起按焊速提升的裝置，它主要用于立縫的電渣焊。如圖7-38所示電渣焊機頭1沿著導(dǎo)軌2上升，操作人員在工作架4上，工作架沿立柱3與機頭同步上升，整套裝置由下面小車5支承，小車可以在車間中行走。上一頁下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置(4)臺式操作機。這種操作第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置3.非圓柱體焊件用的翻轉(zhuǎn)機械對于長度較大的非圓斷面工件如焊接梁和柱等，可以使用若干個支承圈把它夾持在里面，然后把支承圈放在滾輪架托架上，如圖7-39、圖7-40所示。它的傳動是由滾輪導(dǎo)入，滾輪則由電力驅(qū)動。三、焊工升降臺焊工升降臺是將焊工連同施焊器材升降到所需高度，以利于裝焊作業(yè)的焊工變位設(shè)備。它主要用于高大焊件的手工和半機械化焊接，也用于裝配作業(yè)和其他登高作業(yè)的設(shè)備。焊工升降臺按結(jié)構(gòu)形式大致有套筒式(圖7-41)、肘臂式(包括管結(jié)構(gòu)和板結(jié)構(gòu)兩種，圖7-42、圖7-43、鉸鏈式(圖7-44)三種。上一頁下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置3.非圓柱體焊件用的翻轉(zhuǎn)機第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置四、焊接輔助裝置焊接輔助裝置包含內(nèi)容相當廣泛，除焊劑墊、焊劑回收輸送器、焊絲處理裝置外，開坡口機、清焊根機、打磨工具、通風設(shè)備以及各種防護設(shè)備均屬于焊接輔助裝備在采用埋弧焊時，為防止背面燒穿或使背面成形，在焊縫背面使用焊劑墊，襯墊可以是紫銅的，石墨的，也可以是焊劑的，但最常用的是焊劑的。焊劑回收輸送器是回收和輸送焊劑的裝置。使用它，可以減輕工人的勞動強度，有利于文明生產(chǎn)，也便于實現(xiàn)焊接生產(chǎn)的機械化和自動化。焊劑回收輸送器按用途分，有回收器、輸送器和回收輸送器三種，其中以回收輸送器應(yīng)用最廣。上一頁下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置四、焊接輔助裝置上一頁下一頁第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置焊絲處理裝置包括焊絲的去油、去繡、去污以及焊絲的盤繞等裝置，這些裝置一般由使用單位根據(jù)情況自制。五、焊接變位機綜合應(yīng)用舉例在裝配焊接生產(chǎn)中，焊接變位機械獲得了廣泛的應(yīng)用，但在很多場合，特別是在批量較大的裝配焊接生產(chǎn)中，各種變位機械都是組合使用的。這種組合可能是為某種專一產(chǎn)品服務(wù)的，也可能是為具有同一焊縫形式的不同產(chǎn)品服務(wù)的。組合形式多種多樣，根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝要求確定。采用這種組合后，能充分發(fā)揮各種焊接機械的作用，提高裝配焊接作業(yè)的機械化水平，使裝焊作業(yè)高效率地進行。

上一頁下一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置焊絲處理裝置包括焊絲的去油、第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置圖7-45為焊接操作機與滾輪架配合進行筒體縱縫的焊接。

圖7-46為龍門式焊接操作機與滾輪架配合進行鍋爐接管的焊接。

圖7-47為操作機上安裝打磨機頭后與回轉(zhuǎn)臺配合進行封頭的打磨作業(yè)。

圖7-48為焊接操作機與變位機配合進行工件船形位置的環(huán)縫焊接。

圖7-49為兩臺操作機與滾輪架配合同時進行封頭、筒體對接的環(huán)縫焊接。圖7-50是利用焊接回轉(zhuǎn)臺切割封頭。圖7-51是利用拆臂式操作機焊接接管端面的環(huán)形角焊縫。上一頁返回第三節(jié)焊接變位機械和焊接輔助裝置圖7-45為焊接操作機與滾輪第四節(jié)焊接機器人

焊接制造工藝由于其工藝的復(fù)雜性、勞動強度、產(chǎn)品質(zhì)量、批量等要求，使得焊接工藝對于自動化、機械化的要求極為迫切，實現(xiàn)機器人焊接是焊接人的理想和追求的目標。焊接機器人就是在焊接生產(chǎn)中部分地取代人的功能，能完成一連串復(fù)雜動作的可編程序的焊接操作設(shè)備。焊接機器人(見圖7-52)是工業(yè)機器人大家族中的“望族”，在各國工業(yè)機器人應(yīng)用比例中占總數(shù)的25%-50%。

1.焊接機器人組成如圖7-53所示為一套典型的焊接機器人系統(tǒng)的組成，可分為四個部分

(1)執(zhí)行系統(tǒng)。其又稱機器人本體，包括機器人手部、臂部、機身和機器人移動機構(gòu)等

下一頁返回第四節(jié)焊接機器人焊接制造工藝由于其工藝的復(fù)雜性、勞動強度、第四節(jié)焊接機器人(2)控制系統(tǒng)。其包括控制柜、示教盒和再現(xiàn)盒等?？刂乒裰醒b有運動控制裝置、位置檢測裝置及伺服驅(qū)動裝置等。

(3)焊接系統(tǒng)。其包括焊接電源、送絲機構(gòu)和焊槍或焊鉗等。

(4)配套工藝裝備。其包括轉(zhuǎn)胎和變位機等

2.焊接機器人分類

(1)按發(fā)展水平來分。按發(fā)展水平來分，焊接機器人可劃分為三代:第一代為示教再現(xiàn)型工業(yè)機器人;第二代為在示教再現(xiàn)型機器人上增加了感覺系統(tǒng);第三代為智能機器人

(2)按用途來分。按用途來分，焊接機器人可分為以下兩類上一頁下一頁返回第四節(jié)焊接機器人(2)控制系統(tǒng)。其包括控制柜、示教盒和再現(xiàn)盒第四節(jié)焊接機器人①弧焊機器人。由于弧焊工藝已在諸多行業(yè)中得到普及，弧焊機器人在金屬結(jié)構(gòu)、機械等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用?；『笝C器人是包括各種電弧焊附屬裝置在內(nèi)的柔性焊接系統(tǒng)，而不只是一臺以規(guī)劃的速度和姿態(tài)攜帶焊槍移動的單機，因而對其性能有著特殊的要求。一臺MIG/MAG焊機器人的基本組成如圖7-54所示。②點焊機器人。點焊機器人系統(tǒng)的基本組成如圖7-55所示。

(3)按結(jié)構(gòu)坐標系特點來分。按結(jié)構(gòu)坐標系特點來分，焊接機器人可分為以下四類①直角坐標型。如圖7-56(a)所示。②圓柱坐標型。這類機器人在基座水平轉(zhuǎn)臺上裝有立柱，水平臂可沿立柱做上下運動并可在水平方向伸縮，如圖7-56(b)所示。上一頁下一頁返回第四節(jié)焊接機器人①弧焊機器人。由于弧焊工藝已在諸多行業(yè)中得到第四節(jié)焊接