承重200公斤球阀立式焊接变位机的设计开题报告

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1、开题报告承重200公斤球阀立式焊接变位机的设计一、选题的背景、意义（所选课题的历史前景、国内外研究现状和发展趋势）焊接技术的发展水平是衡量一个国家机械制造和科学技术发展水平的标志之一。焊接技术是随着金属的应用而出现的，古代的焊接方法主要是铸焊、钎焊和锻焊。　　19世纪初，英国的戴维斯发现电弧和氧乙炔焰两种能局部熔化金属的高温热源；1885～1887年,俄国的别纳尔多斯发明碳极电弧焊钳；1900年又出现了铝热焊。20世纪初，碳极电弧焊和气焊得到应用，同时还出现了薄药皮焊条电弧焊，电弧比较稳定，焊接熔池受到熔渣保护，焊接质

2、量得到提高，使手工电弧焊进入实用阶段，电弧焊从20年代起成为一种重要的焊接方法。世界现代焊接技术以高效、节能、优质及其工艺过程数字化、自动化、智能化控制为特征，在国内，无论是从目前焊接设备和材料产量构成比的发展趋势，还是从焊接设备和材料的制造技术和发展方向上看，我国现化焊接技术都已有很大发展,部分产品技术已达到或接近国外先进水平，特别是成套焊接设备以及规模生产技术。我们今天面对着这样一个事实：焊接已经从一种传统的热加工技艺发展到了集材料、冶金、结构、力学、电子等多门类科学为一体的工程工艺学科。　　现在常用的人工焊接变位

3、机基本型式有：伸臂式、倾翻回转式和双立柱单回转式等。由于受到回转自由度的限制，这几种变位机均不能实现被焊工件在空间内的任意旋转，不能使各类焊缝转动到所需要的最佳位置。焊接机器人上配备的焊接变位机的型式先进，适合国内工程机械行业结构件的焊接。挖掘机、压路机、装载机等工程机械的结构件大多数都很复杂，而且是整机主要关键部件，其焊接质量的好坏直接影响整机性能。选择合适的变位机能提高焊接质量及生产效率，降低工人的劳动强度及生产成本，加强安全文明生产，有利于现场管理。国内外几种常用变位机结构以及发展：①双立柱单回转式变位机；②Ｕ型

4、双座式头尾双回转型式；③Ｌ型双回转焊接变位机；④Ｃ型双回转焊接变位机；⑤座式通用变位机。变位机的总体型式可分两大类，一类双底座回转式，另一类是单机座工作装置悬伸式。两结构形式的显著特点决定在设计这两种焊接变位机时侧重点不同，如Ｌ型、Ｃ型变位机要充分考虑平衡性。在选择变位机时要根据工件的形状、焊缝的形式及工艺现状选取，否则，有可能不好用或不能用。5国外大型结构件的焊接一般应用机械手，从国内目前的工艺现状及设备投入情况，完全用焊接机器人代替手工焊接作业条件还不成熟。但是如果没有焊接变位机，对于复杂结构件内的一些立焊缝、仰焊

5、缝等单纯靠人工调整至容易焊接的平焊或船焊位置是不可能的。工人无法按焊接工艺执行，焊接质量也无法保证。再者，工程机械大部分结构件很不规则，如装载机的前车架、挖掘机的大臂等类工件，焊缝复杂，外形大且重量较重，靠行车或其它吊装设备人工翻转，不仅频繁占用吊装设备，焊接效率低，而且现场操作极端野蛮，存在一定的安全隐患。因此，近年来人工焊接变位机得到国内工程机械行业的广泛共识，都在加大这方面的投入。二、相关研究的最新成果及动态1国外焊接变位机最新成果最新焊接变位机的结构主要有双立柱单回转式变位机、Ｕ型双座式头尾双回转型式、L形双回

6、转焊接变位机、C形双回转焊接变位机、座式通用变位机等。德国Severt公司，美国Aroson公司，我国天津鼎盛工程机械有限公司等，算是比较典型的生产焊接变位机的企业。德国的CLOOS、奥地利igm、日本松下机器人公司等，都生产伺服控制与机器人配套的焊接变位机。德国LCOOS公司是国际上生产焊接设备的大型公司之一。生产焊接机器人、焊机等产品。也生产作为焊接机器人外部轴的焊接变位机。在我国，除可见到与焊接机器人系统配套进口的L型双回转式、倾翻-回转式和单回转式变位机外，还生产卧式单坐单回转WPV、立式单回转RR502以及各

7、种多轴焊接机器人配套的变位机，如立式多工位2×卧式单回转R-WPV2型（3轴）、立式多工位2×C型双回转式R-WPV2-CD（5自由度）、立式多工位2×倾翻-回转GR-WPK2（5轴）、立式多工位2×倾翻-回转×单回移动转式GR-WPK2-CD（9轴）等。这些产品的主参数，最大允许承载能力（max.admissibleloadcapacity）用N表示。日本松下公司也是机器人制造公司。这个公司生产的机器人外部设备—焊接变位机有12个系列。他们把传动装置、机座、夹具体等作成了标准模块，集合而成这些产品系列。按轴数和结构型

8、式分类。1轴变位机3个系列，即：立式单回转、卧式单座单回转、双座单回转式；2轴变位机有5个系列，即：C、L、H、准L型双回转式及2×卧式单座单回转式；3轴变位机有3个系列，即：立式多工位2×立式单回转、卧式多工位2×双座单回转式、2×卧式单座单回转式；5轴变位机有1个系列，立式多工位2×L型双回转式。最大有效负荷（Max.payl