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焊接機范文第1篇

【關鍵詞】焊接機械裝備；焊接生產；作用；發展趨勢

一、焊接機械裝備的概述

焊接機械裝備就是指在焊接生產中與焊接工序相結合，所謂的輔助裝置和設備是為了與焊機進行區別。焊機是在焊接過程中的核心裝備，包括焊接控制箱、焊機機頭、焊接電源等等，有著自己獨立的系統，不屬于焊接機械裝備的范疇。然而焊接機械裝備相對于焊機處于輔助地位，是配合焊機進行焊機生產的裝置和設備。

在使用范圍上來看，焊接機械裝備可分為通用和專用兩類。通用焊接機械裝備的通用性強、適應性廣，這樣的機械裝備是能夠適應產品結構的變化重復使用。還可以組合在一起使用或組裝在焊接生產線上，成為焊接生產線的一個組成部分。由于這種設備的通用性強，導致機械化和自動化水平不是特別高，主要可以滿足多品種、小批量焊接生產的需要專用機械裝備是為了適應大批量、單品種焊接生產的需要專門設計制造的。這種設備的專業性強、生產率高、控制系統先進，能更好的滿足產品結構、裝焊工藝、生產批量的需求。現根據專用機械裝備在焊接生產中的作用進行分析。

焊接機械裝備可分為以下幾類：焊接變位機械、焊接輸送機械、焊接工裝夾具、其他從屬設備。其中焊接變位機械可分為：焊機變位機械、焊工變位機械、焊件變位機械。其中焊件變位機械包括焊接回轉臺、焊接變位機、焊接翻轉機、焊接滾輪架。

焊接輸送機械分為：上料裝置、配料裝置、卸料裝置、傳送裝置以及各種專用吊具。焊接工裝夾具可分為：氣動夾具、手動夾具、磁力夾具、電動夾具、液壓夾具、真空夾具、混合式夾具等等；其他從屬設備分為：導電設備、焊劑輸送與回收裝置、焊絲清理及盤絲裝置等。

二、焊接機械裝備對焊接生產的作用

焊接機械裝備對焊接生產的作用是多方面的。本文以焊接工裝夾具為例來講述一下焊接機械裝備對焊接生產的作用。

1、提高產量。隨著高效率焊接方法的采用，輔助時間所占的比例更大。如果不相應地采用機械化和自動化程度較高的焊接夾具與胎具，這種高效率的焊接方法也顯示不出它的優越性。例如，制作一個壁厚為16毫米的圓筒節，用埋弧自動焊焊接一條長1.6米的縱向焊縫，雖然只用了8分鐘但是裝配、架設焊接機頭和安置焊劑墊等輔助時間就需要用40分鐘。焊接時間占總生產時間的五分之一，有五分之四的時間花費在裝配等輔助作業上。使用焊接工裝夾具后，可以省去很多輔助工作的時間。不同的焊縫，所用的輔助時間可能不同。但是，只要正確地使用焊接夾具，一般都可以減少50一90%輔助時間，從而能夠提高產量。

2、提高產品質量。一個焊件在自由狀態下焊接，焊后一般都要發生變形。如果它超出技術要求，就會影響到后面總裝配工作，或者影響到產品將來的工作性能。利用焊接夾具，可以精確地對焊件定位和牢靠地夾緊。焊接時，它的變形就受到限制。苔輔之以反變形的措施，焊后焊件就可以符合產品圖紙所要求的形狀和尺寸“。特別是對那些尺寸精度要求高的焊炳不使用焊接央具，是無法達到技術要求。

3、擴大焊機的工作范用。一臺效率高的埋弧自動焊機，如果沒有夾具或胎具配合使用，它只能焊接乎焊位置的直線焊縫。如果設計一套滾輪轉胎，它就能焊接圓筒形焊件上的環焊縫。焊接變位機還能把各種位置的角焊縫調整到。船形”位置，焊接機頭就像在平焊位置上一樣對它進行焊氏這樣就擴大了自動焊機的應用范圍，充分發揮自動焊機的潛力。

4、改善勞動條件。手工裝配的勞動強度大，焊接時靠人力去翻轉工件是不可能的，也不安全。使用輕巧靈便的焊接夾具或機械化自動化程度較高的焊接胎具，去代替人工定位、央緊、翻轉工件等，就能改善工人的勞動條件。例如機械設備焊接時通常會出現設備變形，要對其進行矯正十外因難，而且勞動強度大。如果通過焊接夾具減少或防止了焊接變形，就有可能取消掉這道繁重的矯正工序。

5、提高經濟效益。制作焊接夾具雖然要增加產品的成本。但是，決定產品成本的因素主要是；原材料消耗和工時消耗。各種裝備和設備投資以及管理費用等，僅僅是分攤到每個產品的一部分。一旦、焊接夾具發揮作用，它就能減少裝配和焊接工時的消乾從而提高了產量；由于質量提高了，就可以減少或取消焊后矯正變形或修補工藝缺陷的工序，使整個產品的生產周期縮短。

三、焊接機械裝備的技術發展趨勢

1、焊接電源的可靠性、質量穩定性和控制以及優良的動感性。開發研制具有調節電弧運動、送絲和焊槍姿態，能探測焊縫坡口、溫度場、熔池狀態、熔透情況，適時提供焊接規范參數的高性能焊機，并應積極開發焊接過程的計算機模擬技術。使焊接技術由“技藝”向“科學”演變是實現焊接自動化的一個重要方面。

2、焊接的柔性化技術。在未來的研究中，將各種光、機、電技術與焊接技術有機結合，以實現焊接的精確化和柔性化。用微電子技術改造傳統焊接工藝裝備，是提高焊接自動化水平的根本途徑。將數控技術配以各類焊接機械設備，以提高其柔性化水平，是我們當前的一個研究方向。

3、焊接過程控制系統的智能化。應開展最佳控制方法方面的研究，包括線性和各種非線性控制。最具代表性的是焊接過程的模糊控制、神經網絡控制，以及專家系統的研究。

4、焊接控制系統的集成是人與技術的集成和焊接技術與信息技術的集成。集成系統中信息流和物質流是其重要的組成部分，促進其有機地結合，可大大降低信息量和實時控制的要求。注意發揮人在控制和臨機處理的響應和判斷能力，建立人機一體的友好界面，使人和自動系統和諧統一，是集成系統的不可低估的因素。

四、結束語

在焊接生產中使用機械裝備的目的是為了保證和提高產品質量，從而提高勞動生產率和降低成本，減輕工人的勞動強度，并擴大焊接設備的使用范圍。在焊接生產中可根據經濟和效益來判定是否采用焊接機械裝備。

參考文獻：

焊接機范文第2篇

關鍵詞：龍門式；攪拌摩擦焊接；角度偏置。

1.前言

攪拌摩擦焊（Friction Stir Welding，簡稱FSW），是利用一種特殊形式的攪拌頭插入工件的待焊部位，通過攪拌頭與工件間的攪拌摩擦，摩擦熱使該部位金屬處于熱塑性狀態并在拌頭的壓力作用下從其前段向后部塑性流動，從而使待焊件壓焊為一個整體的新的焊接方式

2.攪拌摩擦焊的主要優點

2.1.攪拌摩擦焊接過程中接頭部位不存在金屬的融化，是一種固態焊接過程，故焊接時不存在熔焊時的各種缺憾，可以焊接用熔焊方法難以焊接的材料，如LY、LC系列的硬鋁及超硬鋁，并且可以在任意位置進行焊接。

2.2.由于不存在熔焊過程中接頭部位大范圍的熱塑性變形過程，焊后接頭的內應力小、變形小，基本可實現板件的低應力無變形焊接。

2.3.接頭的機械性能好、無煙塵、無氣孔、無飛濺、節能、無需添加焊絲、焊鋁不需使用保護氣體、對焊工技術要求不高、焊前準備要求低。

英國焊接研究所（The Welding Institute，簡稱TWI）認為，攪拌摩擦焊技術是自激光焊接問世以來最引人注目的焊接方法，它的出現將使鋁合金等有色金屬的連接技術發生重大變革。

3.攪拌摩擦焊接機的設計

3.1.焊接工件為圖2所示有多塊5系鋁合金型材拼焊而成，最大程度約14.5米。拼焊后須確保工件平面度控制在±1mm內.圖3紅色圓圈內表示所需搭焊接的型材結構，型材逐一拼接，并由上下兩道焊縫保證結構強度。

3.2.整機由底座、左右立座組件、橫梁、主動力頭五部分組成龍門框架結構如圖4所示，總重量約4.6噸。板件由板厚為20mm的Q235B鋼板焊接，并應用數控銑加工而成，經有限元剛性強度分析，橫梁在受到2.4噸反作用力的情況下，變形量≦0.05mm，滿足剛性要求。部件與部件多采用銷釘、凸臺等定位，保證了整體的裝配精度。XYZ三軸均采用伺服電機滾珠絲桿傳動而非伺服電機齒輪齒條傳動，主要考慮工作載荷因素。

3.3.主動力由功率15KW電機、主軸（含攪拌摩擦頭）、角度偏置系統3部分組成。電機的功率、轉速經過了計算并得到實際效果驗證。主軸由上到下依次為萬向節、摩擦式聯軸器、攪拌摩擦頭如圖5所示。由于在焊接時，攪拌摩擦頭與工件保持一定角度還能很好的提升焊接質量和速度，因此需要設計一套角度偏置系統。

3.4.該角度偏置系統設計方案如圖6所示，主軸通過圓柱滾動軸承與主軸套筒連接安裝。主軸套筒在主軸安裝座上能實現小角度旋轉，并通過其兩側的調節螺母調整偏置角度。由于在實際生產過程中，主軸應根據工件的焊接順序進行180度換向，因此，主軸安裝座上設置了圓軸齒輪，并在圓軸齒輪的一側安裝了與之該嚙合的小齒輪。伺服電機能通過該角度偏置系統實時、精確的控制偏置角度，使得該焊接機能更好的模擬、適應實際工作環境

4.結論

4.1.成本方面：自攪拌摩擦焊接機使用以來，公司減少了高純氬氣和鋁合金焊絲昂貴消耗品方面的投入，僅需要在約1000米焊縫后更換攪拌摩擦頭。

4.2.質量方面：消除熔焊過程中大范圍的熱塑性變形過程。焊頭接頭的內應力小、變形小，實現了的低應力無變形焊接，焊后不再需要整形，極大的提升了產品質量。

4.3.效率方面：焊接產量由原先的一天一臺套提升至現在的一天兩臺套，效率提升50%以上，大大減輕了工人的勞動強度，對焊工技術要求不高，焊前準備要求低。

總之，該焊接機的使用完全滿足公司對于成本、質量、效率方面的要求。

5.改進項目

下階段將進行鋁合金雙面攪拌摩擦焊接的研究

5.1.雙面攪拌摩擦焊比攪拌摩擦焊接的能量更大。

5.2.采用雙面攪拌摩擦焊代替攪拌摩擦焊有利于提高焊接效率，在焊接該型材時，上下兩側焊縫同時焊接。

5.3.由于是上下兩側焊縫同時焊接，消除單側焊容易出現的變形缺陷，改善了焊縫的性能，焊后工件無需整形。

參 考 文 獻

焊接機范文第3篇

[關鍵詞]焊接機器人 裝載機產品 焊接問題

中圖分類號：TE972+.5 文獻標識碼：TE 文章編號：1009914X（2013）34052701

0、前言

隨著制造業人力成本的不斷提高，人們對產品質量關注提升，并從改善員工作業環境等因素出發，焊接機器人被引入工程機械行業中，并日漸普及，目前已經廣泛應用于挖掘機，裝載機等產品焊接中。焊接機器人焊接穩定性及焊接質量級效率較人工焊接具有大幅度提升，目前已經在分廠中裝載機結構件中得到廣泛應用。

1、焊接機器人系統及應用

弧焊機器人系統主要由焊接裝置，機器人及控制裝置，夾持裝置幾部分構成，目前我們焊接系統主要應用于輪式裝載機結構件搖臂及油箱產品。

1.1：搖臂焊接機器人系統

搖臂焊接機器人系統主要用于裝載機產品搖臂焊接應用，由ABB機器人本體IRB2400L，標準雙回轉變位機，松下焊接電源，焊接夾具及電控系統等構成。該焊接系統具備了SmarTac智能尋位，AWC電弧跟蹤，QuickMove優化運動，智能防碰撞技術，有效保證焊接尋位，檢測有效性，有力保證生產過程流暢及生產節拍需求。

1.2：油箱焊接機器人系統

油箱焊接機器人系統主要用于裝載機產品柴油箱和液壓油箱的焊接應用，由松下弧焊機器人本體TA-1800、焊接控制柜，焊接電源及2軸變位機及焊接夾具等裝置共同組成的高效的焊接系統。

該油箱焊接機器人系統同樣具備接觸傳感，電弧跟蹤，電弧重啟功能，并配備粘絲自動解除及噴嘴碰撞保護功能，工件重復定位達±0.1mm，焊縫焊達率達到90%以上，均能滿足產品生產節拍和油箱焊接工藝要求。

2、焊接機器人焊接質量分析

2.1焊接機器人外部質量

焊接機器人焊接較人工焊接穩定，焊縫成型均勻，一致性較好，接頭過渡圓滑，焊縫外觀質量明顯優于手工焊接。

搖臂與油箱產品焊縫基本為角焊縫，通過機器人焊接剖解試件斷面，觀測計算試件熔深，搖臂角焊縫焊角K=10～12 mm；焊縫根部熔合較好未發現焊接缺陷；熔深≥2 mm，油箱熔深達到0.5mm，達到工藝要求。

在焊接工藝評定中，對焊接接頭性能檢測，對試驗進行拉伸，彎曲，沖擊試驗，均能滿足評定要求。

3、焊接機器人焊接常見焊接缺陷及解決方法。

在焊接機器人焊接運行中，由于作業環境，送絲機構，清槍系統設備維護及焊接工藝的影響，焊接中常會出現焊接缺陷，簡要將焊接缺陷類型及解決方法匯總如下：

3.1 焊接氣孔

在實際焊接中，焊接氣體帶有水汽，純度不足；焊接氣體流量過大，過小；保護套尺寸過大，過小；工件焊接區域表面含水，油污等雜質；焊絲伸絲長度等都是影響焊接氣孔的主要原因。

在焊接機器人焊接應用中，對以上原因進行排查，還需對送絲機構穩定性檢測，并對焊接成程序焊槍角度進行排查，并定期清理旱槍，避免焊接氣孔缺陷。

3.2 焊接咬邊

出現咬邊通常為焊接參數選擇又關，除了匹配焊接電流電壓，還需對焊接速度做出控制，保證熱輸入。其次，焊槍焊接角度及焊接位置也需做出調整，以避免咬邊出現。

3.3 焊偏問題

焊接焊偏問題，首先除了工件精度及工件一致性保證外，則需要確認焊接尋位置問題，可以在焊接程序做出相應調整，如出現經常性焊偏，則需考慮機器人各軸的零位置，重新校零予以修正

4、結語

目前在裝載機產品上焊接機器人應用日漸成熟，并且完全達到了生產及工藝要求，已經轉化為批量生產。焊接機器人在焊接效率及焊接質量上與人工焊接相比有著巨大的優勢，并極大降低了人工勞動強度，改善作業環境，將會應用于更廣泛的領域中。

焊接機范文第4篇

關鍵詞 熱熔焊接；ARM；uC/OS II；USB

中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）11-0000-00

1 課題背景及研究意義

在天然氣輸送塑料管道鋪設過程中，對于主、支干線管材管徑較大（D≥110 mm）的塑料管材連接主要采用熱熔焊接方法。

目前，國外一些廠家采用了高性能的工業控制計算機和觸摸屏顯示器，生產了自動化程度較高的焊接機。但是，這些設備造價昂貴，難于在國內推廣。有些則體積龐大，不利于現場施工。而且這些設備不支持U盤轉存數據等。

隨著國內市場的需求逐漸增大，國內一些機械生產廠家也開始生產塑料管材熱熔焊接的產品。但是，這些設備缺乏高性能控制器的支持，焊接過程未能實現全程自動化，也沒有人性化的操作界面，更不能對焊接數據進行有效的管理。

由于國內尚無同類的全自動塑料管材焊接機設備，因此，本課題所研究的全自動熱熔焊接機將添補國內這一領域的空白，對國內的基礎設施建設有著積極的作用。

2 系統分析及總體設計

2.1 熱熔焊接原理

熱熔焊接（Butt welding）是PE管道系統中最常用的焊接方式，它是在兩管的兩個端面間，插入一個加熱板（Heater-Plate），在壓力的作用下，使兩管的端面變成熔融狀態，然后再撤走加熱板，使兩管的端面接合，并在壓力的作用下冷卻。熱熔焊接可以實現高抗拉性能的無縫連接。

2.2 熱熔焊接機工作過程及系統分析

熱熔焊接機的工作過程包括管材端面的銑削、拖動壓力辨識、管材端面的加熱（預熱過程和吸熱過程）、管材對接（加壓過程、保壓過程及冷卻過程）。

因此，焊接機控制器首先需要根據管材規格、環境溫度、辨識壓力等參數，計算各工作階段所需要的壓力、時間等數據；并能夠根據這些數據控制壓力輸出大小及時延的長短。系統還必須保存焊接機的設置參數及每一次的焊接數據，并能夠提供完善的記錄管理功能，包括對記錄的查看，刪除，打印及U盤轉存等。

2.3 熱熔焊接機控制系統的總體設計

從以上分析得出，系統由輸入、輸出、數據管理，人機交互幾大部分組成。系統的結構框圖如圖1所示。

模擬輸入用于對液壓壓力、動卡套的位移、加熱板溫度及環境溫度等進行檢測；數字量輸入則用于判斷銑刀位置和加熱板的位置。

模擬輸出口將調節電液比例伺服閥，控制輸出的壓力。數字量輸出則用于銑刀的銑銷控制、加熱板溫度控制、液壓缸的啟停及其換向控制和聲光報警等。

數據管理部分硬件包括，數據存儲器、USB主機控制器和打印機等。人機交互由鍵盤和顯示模塊組成。

CPU作為系統的控制核心將統籌以上所有部件，實現焊接機整體的功能。

3 系統硬件設計

3.1 主要器件選型

本系統的CPU采用飛利浦公司的LPC213X系列ARM7控制器，LPC213X集成了豐富的外設接口及功能部件。本系統中，使用其中的5路AD采集各種模擬輸入；1路DA用于控制比例伺服閥；I2C總線掛接一個數據存儲器；UART1驅動串行打印機；RTC作為系統日期時鐘管理。因此，采用LPC213X控制器，最大限度地壓縮了本系統的電路結構，減少了本系統硬件電路的設計工作量及硬件成本。

顯示模塊可采用單色點陣圖形液晶顯示器，為了更好的支持個性化的操作界面，可選擇帶點操作功能的T6963C控制器的液晶模塊。根據需求，分辨率為240X64可滿足中英文顯示要求。

預期設計系統管理焊接記錄需1000條以上。按每條記錄32個字節來算，所需的存儲器的大小大約需32000字節以上。因此，可選用I2C接口的串行EEPROMAT24C256。

USB主機控制器采用Cypress公司的SL811HS，SL811HS實現了USB主機結構的接口層的功能，支持USB1.1協議，片上集成了SIE、USB收發器和256字節的SRAM，還具有硬件自動產生幀起始包SOF和CRR5/16校驗的功能。

打印機選擇北京公達數碼科技有限公司生產的TP UP-AF系列高速面板式微型打印機，該打印機可實現漢字和圖形的高速打印，面板結構可嵌入到儀器設備的面板上，與儀器設備成為一體，該打印機的串行接口與RS-232C兼容，并支持XON/XOFF握手協議。

3.2 控制主板的設計

在本系統中，液晶模塊和SL811HS均需要總線驅動。但由于LPC213X系列ARM均不帶外部存儲擴展接口，為了實現IO口的共享，以上兩種器件均使用同一套的模擬的讀寫總線。模擬總線接口提供8位數據線、讀寫信號線、地址線及片選信號線等。

由于ARM芯片的高速，低功耗和低工作電壓導致其噪聲容限低，為了提高系統的可靠性，系統對所有與外部設備連接的接口都加了光電隔離電路，包括：數字量IO口的隔離、模擬量的輸入輸出的隔離、串口打印機驅動隔離等。

系統提供了10個鍵盤，用于對焊接機的操作。

4 系統軟件設計

4.1 焊接機控制器軟件系統總體設計

uC/OS II是由Jean J.Labrosse編寫的一個嵌入式多任務實時操作系統，該操作系統構思巧妙，結構簡潔精練，被廣泛用于各種控制系統中。uC/OS-II體系中包括多任務的管理、中斷與時鐘控制機制和任務間的同步與通信等，使應用程序設計人員節省了大量的開發時間，而且完善了軟件系統的結構，也提高了系統的可靠性。

圖2為焊接機控制器的軟件系統框圖。本系統使用7個任務，任務之間通過OS的消息機制來通信協調，每個任務又有來自子程序庫的支持，從而完成整個系統的軟件設計。

4.2 各部分子程序的實現

1）圖形接口子程序庫，提供對液晶操作的一系列應用程序接口，如顯示字符，顯示漢字，幾何操作（顯示直線和矩形）、菜單操作、波形顯示以及文本顯示等。

2）工程應用子程序庫，主要完成焊接機的關鍵控制程序，這部分程序是焊接機功能的最基本實現，主要對幾個焊接時的重要參數進行識別或確定、對操作過程的引導及壓力曲線顯示。

3）小型記錄系統管理子程序庫，該程序庫采用了FAT文件系統的設計思想，將存儲空間以扇區為單位分為索引區和數據區，數據區還包括保留區，供系統其它程序使用。本程序庫提供了大量基于記錄索引的操作函數，與圖形接口程序一起，形成了非常簡潔易用的記錄管理系統。

4、本系統中使用的串行打印驅動程序是一個使用了先入先出（FIFO）數據隊列和串行口中斷的驅動程序。該驅動程序可以有效地平衡速率不同的兩個部件，使快速部件無須等待慢速部件。

4）USB主機協議棧，主要由三大部分組成，USB的設備的枚舉、USB Mass Storage設備類協議和FAT文件系統的支持協議。

5）片上部件子程序庫，主要對LPC213X控制器的片上部件進行初始化及其它操作，如I2C總線控制，利用RTC實現時鐘日歷功能等。

5 結論

本系統使用高性能的ARM7控制器及嵌入式操作系統實現了熱熔焊接機的自動控制，可靠的硬件設計給系統帶來了出色的抗干擾性能；人性化的圖形接口程序及采用了FAT文件系統管理思想的記錄管理系統，使焊接機的操作及對焊接記錄的管理操作變得簡潔易用；使用了數據隊列的串行打印機驅動，保證了CPU的響應速度；系統還引入了目前流行的USB總線，實現焊接數據的大容量轉存。

綜上所述，本系統較好地實現了預期的目標，為國內這一領域提供了較好的解決方案。

參考文獻

[1]周立功，張華等.深入淺出ARM7—LPC213X/214X（上冊）[M].北京：北京航空航天大學出版社，2005.

焊接機范文第5篇

超聲波作用于熱塑性的塑料接觸面時，會產生每秒幾萬次的高頻振動，這種達到一定振幅的高頻振動，通過上焊件把超聲能量傳送到焊區，由于焊區即兩個焊接的交界面處聲阻大，因此會產生局部高溫。

又由于塑料導熱性差，一時還不能及時散發，聚集在焊區，致使兩個塑料的接觸面迅速熔化，加上一定壓力后，使其融合成一體。

當超聲波停止作用后，讓壓力持續幾秒鐘，使其凝固成型，這樣就形成一個堅固的分子鏈，達到焊接的目的，焊接強度能接近于原材料強度。

超聲波焊接根據焊接方式的不同，可分為埋植法焊接、鉚焊法焊接、點焊法和成型。

（來源：文章屋網 ）