（中職）焊接結(jié)構(gòu)與制造第7章教學(xué)課件

1、YCF正版可修改PPT（中職）焊接結(jié)構(gòu)與制造第7章教學(xué)課件第7章 裝配焊接工藝裝備7.1 概述7.2 焊接工裝夾具7.3 焊接變位機(jī)械7.4 其他裝置與設(shè)備復(fù)習(xí)思考題下一頁返回第7章 裝配焊接工藝裝備 焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)與裝配一焊接工藝裝備之間的關(guān)系十分緊密。本章著重介紹焊接工裝夾具的種類和組成、定位及夾緊機(jī)構(gòu)，焊接變位機(jī)械裝置與設(shè)備的分類、作用和特點等方面內(nèi)容。上一頁返回7.1 概述 裝配一焊接工藝裝備是焊接結(jié)構(gòu)裝配與焊接生產(chǎn)過程中起配合及輔助作用的工裝夾具、機(jī)械裝置或設(shè)備的總稱。焊接工裝的應(yīng)用對提高產(chǎn)品質(zhì)量、減輕焊接工人的勞動強(qiáng)度、加速焊接生產(chǎn)實現(xiàn)機(jī)械化、自動化進(jìn)程等方面起著非常重要的作用。7

2、.11 焊接工裝的地位與作用 焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程中，純焊接工作所需要的作業(yè)工時僅占構(gòu)件裝配與焊接工時的25%30%，其余作業(yè)工時則用于備料、裝配及其他輔助工作。隨著高效率焊接方法的應(yīng)用，這種工時比的差異更為突出。因此，積極推廣使用機(jī)械化和自動化程度較高的焊接工裝，是解決工時比差異的最佳途徑。 焊接工裝的作用主要表現(xiàn)在如下幾方面。下一頁返回7.1 概述 (1)定位準(zhǔn)確、夾緊可靠，可部分或全部取代下料和裝配時的劃線工作。減小制品的尺寸偏差，提高零件的精度和互換性。 (2)防止和減小焊接變形，降低焊接后的矯正工作量，達(dá)到提高勞動生產(chǎn)率的目的。 (3)能夠保證最佳的施焊位置，焊縫的成型性優(yōu)良，工藝缺陷明

3、顯降低，可獲得滿意的焊接接頭。 (4)采用機(jī)械裝置進(jìn)行零部件裝配的定位、夾緊及焊件翻轉(zhuǎn)等繁重的工作，可改善工人的勞動條件。 (5)可以擴(kuò)大先進(jìn)工藝方法和設(shè)備的使用范圍，促進(jìn)焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)機(jī)械化和自動化的綜合發(fā)展。7.1.2焊接工裝的分類及應(yīng)用 焊接工裝的形式多種多樣，以適應(yīng)品種繁多、工藝性復(fù)雜、形狀尺寸各異的焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的需要。焊接工裝可按其功能、適用范圍或動力源等進(jìn)行分類。上一頁下一頁返回7.1 概述 (1)裝配一焊接夾具主要是對工件進(jìn)行準(zhǔn)確定位和可靠夾緊作用。功能單一，結(jié)構(gòu)簡單，多由定位元件、夾緊元件和夾具組成。手動夾具便于攜帶和挪動，適于現(xiàn)場安裝或大型金屬結(jié)構(gòu)的裝配和焊接生產(chǎn)使用。 (2)

4、焊件變位機(jī)又稱焊接變位器。焊件被夾持在可變位的臺(架)上，該變位臺(架)由機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)使其在空間變換位置，適于結(jié)構(gòu)比較緊湊、焊縫短而分布不規(guī)則的焊件裝配焊接時使用。 (3)焊機(jī)變位機(jī)又稱焊接操作機(jī)。焊機(jī)或焊接機(jī)頭通過該機(jī)械實現(xiàn)平移、升降等運動，使之到達(dá)施焊位置并完成焊接?？梢院秃讣兾粰C(jī)配合使用，完成焊件變位有困難的大型金屬結(jié)構(gòu)的焊接。 (4)焊工變位機(jī)又稱焊工升降臺。由機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)實現(xiàn)升降，將焊工送至施焊位置。適用于高大焊接產(chǎn)品的裝配、焊接和檢驗等工作。上一頁下一頁返回7.1 概述 (5)焊接輔助裝置或設(shè)備是一般不與焊件直接接觸，但又密切為焊接服務(wù)的各種裝置，如焊絲處理、焊劑回收、焊劑墊等裝

5、置以及各類吊具、地面運輸設(shè)備、起重機(jī)、運輸機(jī)等。 (6)專用工裝是指只適于一種焊件的裝配和焊接。多用于有特殊要求或大批量生產(chǎn)的場合。 (7)通用工裝又稱萬能工裝。一般不需調(diào)整即能適用于各種焊件的裝配或焊接，其結(jié)構(gòu)簡單，如定位器、夾緊器等。 (8)半通用工裝介于專用與通用工裝之間，適用于同一系列但不同規(guī)格產(chǎn)品的裝配或焊接，使用前需作適當(dāng)調(diào)整。 (9)組合式工裝具有萬能性質(zhì)，但必須在使用前將各夾具元件重新組合才能適用于另一種產(chǎn)品的裝配與焊接。 (10)手動工裝靠工人手臂之力去推動各種機(jī)構(gòu)實現(xiàn)焊件的定位、夾緊或運動，適于夾緊不大、小件、單件或小批量生產(chǎn)場合。上一頁下一頁返回7.1 概述 (11)氣動

6、工裝利用壓縮空氣作動力源，氣壓一般在1 MPa以內(nèi)，傳動力不大，適用于快夾緊和變位場合。 (12)液動工裝是用液體壓力作動力源，傳動力大且平穩(wěn)，但速度較慢，成本高，適用于傳動精度高、工作要求平穩(wěn)、尺寸緊湊的場合。 (13)電磁工裝是利用電磁鐵產(chǎn)生的磁力作動力源來夾緊焊件，用于夾緊力要求小的場合。 (14)電動機(jī)工裝是利用電動機(jī)的扭矩作動力去驅(qū)動傳動機(jī)構(gòu)，可實現(xiàn)各種動作，效率高、省力、易于自動化，適于批量生產(chǎn)。7.1.3 焊接工裝的特點 焊接工裝的使用與焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的各項技術(shù)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(如產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本等)有著密切的聯(lián)系。上一頁下一頁返回7.1 概述 1.焊接工裝與備料加工的關(guān)系 焊接結(jié)

7、構(gòu)零件加工具有工序多(如矯正、劃線、下料、邊緣加工、彎曲成型等)與工作量大的特點。采用工裝進(jìn)行備料加工，要與零件幾何形狀、尺寸偏差和位置精度的要求相匹配，盡可能使零件具有互換性，提高坡口的加工質(zhì)量以及減小彎曲成型的缺陷。 2.焊接工裝與裝配工藝的關(guān)系 利用定位器和夾緊器等裝置進(jìn)行焊接結(jié)構(gòu)的裝配，其定位基準(zhǔn)和定位點的選擇與零件的裝配順序、零件尺寸精度和表面粗糙度有關(guān)。例如:尺寸精度高，表面粗糙度低的零件，裝配時應(yīng)選用具有剛性固定的定位元件，快速而夾緊力不太大的夾緊元件:對于尺寸精度較差、表面粗糙度較高的零件，所選用的定位元件應(yīng)具有足夠的耐磨性并可及時拆換和調(diào)整:當(dāng)零件表面不平時，可選用夾緊力較大

8、的夾緊器。上一頁下一頁返回7.1 概述 3.焊接工裝與焊接工藝的關(guān)系 不同的焊接方法對焊接工裝的結(jié)構(gòu)和性能要求也不盡相同。采用自動焊生產(chǎn)時，一般對焊接機(jī)頭的定位有較高的精度要求，以保證工作時的穩(wěn)定性，并可以在較寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)焊接速度。當(dāng)采用手工焊接時，則對工裝的運動速度要求不太嚴(yán)格。 4.焊接工裝與生產(chǎn)規(guī)模的關(guān)系 焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)規(guī)模和批量，對工裝的專用化程度、完善性、效率及構(gòu)造具有一定的影響。單件生產(chǎn)時，一般選用通用的工裝夾具，這類夾具無需調(diào)整或稍加調(diào)整就能適于不同焊接結(jié)構(gòu)的裝配或焊接工作。成批量生產(chǎn)某種產(chǎn)品時，通常是選用較為專用的工裝夾具，也可以利用通用的、標(biāo)準(zhǔn)夾具的零件或組件，使用時只需將

9、這些零件或組件加以不同的組合即可。對于專業(yè)化大量生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，每道裝配、焊接工序都應(yīng)采用專門的裝備來完成，例如采用氣壓、液壓、電磁式等快動夾具和電動機(jī)械化、自動化裝置以及焊接機(jī)床生產(chǎn)，形成專門生產(chǎn)線。上一頁下一頁返回7.1 概述7. 1. 4 焊接工裝的組成及選用原則 1.焊接工裝的組成 焊接工裝的構(gòu)造是由其用途及可實現(xiàn)的功能所決定的。 裝配一焊接夾具一般是由定位元件、夾緊元件和夾具體組成。夾具起連接各定位元件和夾緊元件的作用，有時還起支撐焊件的作用。 接變位機(jī)、焊接操作機(jī)基本由原動機(jī)(力源裝配)、傳動裝置(中間傳動機(jī)構(gòu))和工機(jī)(夾緊元件)=個基本部分組成，并通過機(jī)體把它們連接成整體。 圖7

10、一1所示是一種典型的夾具裝置，力源裝置是產(chǎn)生夾緊作用力的裝置，通常是指機(jī)械夾緊時所用的氣壓、液壓、電動等動力裝置;中間傳動機(jī)構(gòu)起著傳遞夾緊力的作用，工作時可以通過它改變夾緊作用力的方向和大小，并保證夾緊機(jī)構(gòu)在自鎖狀態(tài)下安全可靠;夾緊元件是夾緊機(jī)構(gòu)的最終執(zhí)行元件，通過它和焊件受壓表面直接接觸完成夾緊。上一頁下一頁返回7.1 概述 2.焊接工裝選用的基本原則 焊接工裝的選用與焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的各項技術(shù)要求及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著密切的聯(lián)系。其一，焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)類型，在很大程度上決定了選用工藝裝備的經(jīng)濟(jì)性、專用化程度、完善性、生產(chǎn)效率及構(gòu)造類型。其二，產(chǎn)品的質(zhì)量、外觀尺寸、結(jié)構(gòu)特征以及產(chǎn)品的技術(shù)等級、重

11、要性等也是選擇工藝裝備的重要依據(jù)。其三，在產(chǎn)品生產(chǎn)工藝規(guī)程中對工藝裝備的選用有著較明確的要求和說明(零部件有效定位、夾緊、反變形、定位焊、施焊等)，這些內(nèi)容對選擇工藝裝備有很強(qiáng)的指導(dǎo)性。除上述之外，還有以下幾點原則。 (1)工藝裝備的可靠性。工藝裝備的可靠性主要包括承載能力、結(jié)構(gòu)剛性、夾緊力大小、機(jī)構(gòu)的自鎖性、安全防護(hù)與制動、結(jié)構(gòu)自身的穩(wěn)定性以及負(fù)載條件下的穩(wěn)固性等。上一頁下一頁返回7.1 概述 (2)對焊件的適應(yīng)性。對焊件的適應(yīng)性主要包括焊件裝卸的方便性、待焊焊縫的可達(dá)性、可觀察性、對焊件表面質(zhì)量的破壞性以及焊接飛濺對結(jié)構(gòu)的損傷等。 (3)焊接方法對夾具的特殊要求。例如，閃光對焊時，夾具兼作

12、導(dǎo)電體;釬焊時，夾具兼作散熱體。因此，要求夾具本身具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。 (4)安裝、調(diào)試、維護(hù)的可行性。安裝、調(diào)試、維護(hù)的可行性主要涉及生產(chǎn)車間的安裝空間、起重能力、力源配備、主要易損件的備件提供方式、車間維護(hù)能力、操作者技術(shù)水平等。 (5)盡量選用已通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的工藝裝備。這樣，可減少投資成本并縮短開發(fā)周期。 除了焊接工裝選擇的基本原則外，還應(yīng)處理好以下一些問題。上一頁下一頁返回7.1 概述 (1)在焊接過程中，往往會有熔融金屬的飛濺，這些金屬小顆粒如果落在裝備的定位和安裝基面上，就會影響焊件的裝配精度;落在裝備的傳動機(jī)構(gòu)上，就會加速傳動零件的磨損;如果飛濺積累過多，還會導(dǎo)致傳動機(jī)構(gòu)

13、的失效。另外，焊接工藝裝備如果密閉性不好，焊件鐵銹等贓物以及焊劑、焊渣也容易進(jìn)人裝備內(nèi)部而引起機(jī)件的磨損。因此設(shè)計裝備時，應(yīng)使整個設(shè)備具有較好的密閉性，特別是定位基面、滑道、傳動機(jī)構(gòu)等應(yīng)有可靠的防護(hù)。一些定位和安裝基面無法密封時，應(yīng)布置在飛濺區(qū)之外或者在施焊部位采取遮擋措施。 (2)焊接機(jī)械裝備往往是焊接電源二次回路的組成部分，因此施焊時，裝備上各傳動機(jī)件的嚙合處容易起弧，特別是當(dāng)焊接機(jī)械裝備邊運轉(zhuǎn)邊施焊時，起弧現(xiàn)象更易發(fā)生。為了避免因起弧而發(fā)生工作表面的燒損，應(yīng)設(shè)法使二次回路的一端從離焊件最近的地方引起，避免焊接電流從裝備周身流過。對于要求邊施焊邊運轉(zhuǎn)的焊接機(jī)械裝備還應(yīng)設(shè)置專用的導(dǎo)電裝置。上

14、一頁下一頁返回7.1 概述 (3)在焊接機(jī)械裝備的傳動系統(tǒng)中，應(yīng)具有反行程自鎖性能，也就是當(dāng)驅(qū)動力取消后，裝備的傳動系統(tǒng)不因焊件自重或裝備機(jī)件自重的作用而倒轉(zhuǎn)或因夾緊反力的作用而松夾。因此，在焊接工裝夾具、焊接變位機(jī)械、焊件輸送裝置的傳動系統(tǒng)中必須設(shè)有一級具有自鎖性能的傳動。這樣不僅有利于安全操作，而且有利于裝備的定位和節(jié)能。 (4)焊接過程也是焊件局部受熱的過程，為了減少裝備因受熱而引起的變形，裝備本身應(yīng)具有較好的傳熱性能，應(yīng)能將焊件上的熱量盡快地傳遞出去。對于大型的焊接機(jī)械裝備，因其工作臺面較大，散熱條件較好，只要增加焊件和工作臺面的接觸，就有利于將焊件上的熱量通過工作臺面散走。對于小型的

15、焊接機(jī)械裝備，由于工作臺面不大，散熱面積小，不僅不利于傳熱，而且本身會因過熱而變形。在這種情況下，應(yīng)采用水冷措施或者用導(dǎo)熱性能較好的材料來制作工作臺面。上一頁下一頁返回7.1 概述 (5)焊接裝備不能影響施焊工藝的實施，要保證焊接機(jī)頭具有良好的焊接可達(dá)性。 (6)焊接機(jī)械裝備上的夾緊機(jī)構(gòu)，不能由于焊接變形產(chǎn)生的阻力使夾緊機(jī)構(gòu)松夾時不能恢復(fù)到原位。 (7)當(dāng)設(shè)計用于厚大件的焊接裝備時，為了避免起弧處產(chǎn)生末焊透，收弧處出現(xiàn)氣孔、收縮裂紋等缺陷，應(yīng)注意在焊縫始末端分別設(shè)置引弧板和收弧板。 (8)設(shè)計焊接機(jī)械裝備的控制系統(tǒng)時，應(yīng)處理好焊件啟動、停止與焊機(jī)引弧、收弧的順序關(guān)系。若設(shè)計用于多個焊接機(jī)頭作業(yè)

16、的焊接裝備時，除應(yīng)處理好上述關(guān)系外，還應(yīng)注意處理好焊槍之間的工作同步性和協(xié)調(diào)性。 由于焊接工裝包括的范圍相當(dāng)廣泛，設(shè)計時應(yīng)注意的問題很多。這些問題對每種裝備來說也不盡相同，以上注意事項，僅是設(shè)計大多數(shù)焊接工裝時應(yīng)注意的共性問題。上一頁返回7 .2 焊接工裝夾具 在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中經(jīng)常采用的夾具有裝配定位焊夾具、焊接夾具、矯正夾具等。一個完整的工裝夾具，一般由定位器、夾緊機(jī)構(gòu)和夾具三部分組成。夾具起著連接定位和夾緊兀器件的作用，有時還用于對焊件的支撐。其中，定位是夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵問題，定位方案一旦確定，則其他組成部分的總體配置也基本隨之而定。7. 2. 1零件在夾具中的定位 1.定位原理 在裝焊

17、作業(yè)中，使焊件按圖樣或工藝要求在夾具中得到確定位置的過程稱為定位。焊件能否在夾具中獲得準(zhǔn)確而快速的定位，關(guān)鍵在于科學(xué)地運用定位原理和恰當(dāng)選擇工藝基準(zhǔn)。下一頁返回7 .2 焊接工裝夾具 自由物體在空間直角坐標(biāo)系中有六個自由度，即沿Ox、Oy、Oz三個軸向的相對移動和三個繞軸的相對轉(zhuǎn)動。要使工件在夾具中具有準(zhǔn)確和固定不變的位置，則必須限制這六個自由度。每限制一個自由度，工件就需要與夾具上的一個定位點相接觸，這種以六點限制工件六個自由度的方法稱為“六點定規(guī)則”。如圖7-2 (a)所示，在xOy面設(shè)置了三個定位點，可以限制工件沿Oy軸方向的移動和繞Oz軸、z軸的轉(zhuǎn)動三個自由度;在yOz上有兩個定位點，

18、可以限制工件沿Ox軸方向的移動和繞Oy軸的轉(zhuǎn)動兩個自由度;在xOy面上設(shè)置一定位點，用以限制工件沿Oz軸向的移動一個自由度。 若將坐標(biāo)平面看做是夾具平面，承點圖7-2 (b)中的小圓塊視為定位點，依靠夾緊力F1、F2、F3來保證零件與夾具支撐點間的緊密接觸，則可得到零件在夾具中完全定位的典型方式。利用零件上具體表面夾具定位元件表面接觸，達(dá)到消除零件自由度的目的，從而確定了零件在夾具上的位置。件上這些具體表面在裝配過程中叫做定位基準(zhǔn)。根據(jù)圖7-2可做如下分析。上一頁下一頁返回7 .2 焊接工裝夾具 (1)表面A上的三個支撐點限制了零件的三個自由度，這個表面叫做主要定位基準(zhǔn)。連接三個支撐點所得到的

19、三角形面積越大，零件的定位越穩(wěn)定，也越能保持零件間的位置精確度，所以通常是選擇零件上最大表面作為主要定位基準(zhǔn)。 (2)表面B上的兩個支撐點限制了零件的兩個自由度，這個表面叫做導(dǎo)向定位基準(zhǔn)。表面越長，這兩個支撐點間的距離越遠(yuǎn)，而零件對準(zhǔn)坐標(biāo)平面的位置就越準(zhǔn)確、可靠。所以通常選取零件上最長的表面作為導(dǎo)向定位基準(zhǔn)。 (3)表面C上有一個支撐點，可靠以限制零件最后一個自由度，這個表面叫做止推定位基準(zhǔn)或定程定位基準(zhǔn)。通常是選擇零件上最短、最窄的表面作為止推定位基準(zhǔn)。 (4)工件的六個自由度均被限制的定位稱為完全定位;工件被限制的自由度少于六個，仍能保證加工要求的定位稱為不完全定位。在焊接生產(chǎn)中，為了調(diào)整

20、和控制不可避免產(chǎn)生的焊接應(yīng)力與變形，有些自由度是不宜限制的，故可采用不完全定位的方法;在夾具設(shè)計中，按加工上一頁下一頁返回7 .2 焊接工裝夾具 要求應(yīng)限制的自由度而沒有被限制是不允許的，這種定位稱為欠定位。選用兩個更多的支撐點限制一個自由度的方法稱為過定位，過定位容易使位置變動，夾緊時造成工件或定位元件的變形，影響工件的定位精度，因此一般不宜采用。 2.定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇是定位器設(shè)計中的一個關(guān)鍵問題。零件進(jìn)行裝配或焊接時的定位基準(zhǔn)，是由工藝人員在編制產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的工藝規(guī)程時確定的。夾具設(shè)計人員進(jìn)行夾具設(shè)計時，也是以工藝規(guī)程中所規(guī)定的定位基準(zhǔn)作為研究和確定零件定位方案的依據(jù)。若工藝規(guī)程

21、確定的定位基準(zhǔn)對夾具結(jié)構(gòu)制造和應(yīng)用有不利影響時，夾具設(shè)計人員應(yīng)以減少定位誤差和簡化夾具結(jié)構(gòu)為目的再另行選擇定位基準(zhǔn)。 選擇定位基準(zhǔn)時需著重考慮以下幾點。 (1)基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與焊件設(shè)計基準(zhǔn)重合，以便消除由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，零件上的這些尺寸具有配合要求時，如孔中心距、支撐點間距等，通?？蛇x取這些地方作為定位基準(zhǔn)，以保證配合尺寸的尺寸公差。 上一頁下一頁返回7 .2 焊接工裝夾具 (2)應(yīng)選用零件上平整、光潔的表面作為定位基準(zhǔn)。當(dāng)定位基準(zhǔn)面上有焊接飛濺物、焊渣等不平整時，不官采用大基準(zhǔn)平面或整面與零件相接觸的定位方式，而應(yīng)采取一些突出的位塊以較小的點、線、面與零件接觸的定位方式，有利于對基準(zhǔn)

22、點的調(diào)整和修配，減小定位誤差。 (3)定位基準(zhǔn)夾緊力的作用點應(yīng)盡量靠近焊縫區(qū)。其目的是使零件在加工過程中受夾緊力或焊接熱應(yīng)力等作用所產(chǎn)生的變形最小。 (4)可根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)的布置、裝配順序等綜合因索來考慮。當(dāng)焊件由多個零件組成時，這些零件可以利用已裝配好的零件進(jìn)行定位。 (5)應(yīng)盡可能使夾具的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣，便于組織生產(chǎn)和有利于夾具的設(shè)計與制造。尤其是產(chǎn)品的批量大，所應(yīng)用的工裝夾具較多時，更應(yīng)注意定位基準(zhǔn)的統(tǒng)一性。上一頁下一頁返回7 .2 焊接工裝夾具7. 2. 2 定位器 定位器可作為一種獨立的工藝裝置，也可以是復(fù)雜夾具中的一個基本元件，它的基本任務(wù)是確定所裝配零部件的正確位置。定位器具有

23、多種結(jié)構(gòu)形式，使用時，應(yīng)根據(jù)被定位焊件結(jié)構(gòu)形式及定位要求進(jìn)行布置和選擇。 1.定位器的構(gòu)造及應(yīng)用 (1)擋鐵。擋鐵是一種應(yīng)用較廣且結(jié)構(gòu)簡單的定位元件。常見的形式有以下幾種。 固定式擋鐵。其結(jié)構(gòu)如圖7-3 (a)所示，它用來在水平面或垂直平面上定位零件，也可用焊接方法將其固定在夾具上。它適用于單一產(chǎn)品且批量較大的焊接生產(chǎn)。上一頁下一頁返回7 .2 焊接工裝夾具 可拆式擋鐵。如圖7-3(b)所示，可拆式擋鐵用螺栓固定在平臺上或直接插入夾具體或裝配平臺的錐孔中。它適用于單件或多品種焊件的裝配。 永磁式擋鐵。如圖7-3(c)所示，為了方便拆卸工件，擋鐵在拔去插銷和移動之后，工件即可方便地取走。 可退出

24、式擋鐵。如圖7-3 (d)所示，擋鐵可繞鉸鏈轉(zhuǎn)動，靠插銷固定。這樣工件裝配成體之后，拔去插銷，即可方便地取下工件。 (2)支撐釘(板)。 固定式支撐釘。如圖7-4(a)所示，平頭支撐釘用來支撐已加工過的表面;球頭支撐釘用來支撐末經(jīng)加工的粗糙不平的毛坯表面或焊件窄小表面的定位;帶齒紋頭的支撐釘多用在焊件側(cè)面，以增大摩擦系數(shù)，防止焊件滑動。上一頁下一頁返回7 .2 焊接工裝夾具 可調(diào)式支撐釘。如圖7一4(b)所示，可調(diào)式支撐釘用于焊件表面末經(jīng)加工或表面精度相差較大的情況。采用螺母旋合的方式按需要調(diào)整高度，適當(dāng)補(bǔ)償焊件的尺寸誤差。它多用于裝配形狀相同而規(guī)格不同的焊件。 支撐板。如圖74(c)所示，支

25、撐板一般用螺釘緊固在夾具體上，可進(jìn)行側(cè)面、頂面和底面定位，適用于焊件經(jīng)切削加工的平面或較大平面。 (3)定位銷釘。利用零件上的裝配孔、螺釘孔或螺栓孔及專業(yè)定位孔等內(nèi)表面作為定位基準(zhǔn)時多采用定位銷定位。常見的結(jié)構(gòu)形式有以下幾種。 固定式定位銷。如圖7-5(a)所示，其末端配合于夾具體上，伸出部分定位工件。上一頁下一頁返回7 .2 焊接工裝夾具 可換式定位銷。如圖7-5 (b)所示，它是通過螺紋與夾具體相連接的。大批量生產(chǎn)時，為保證精度須定期維修和更換定位銷。 可拆式定位銷。其又稱為插銷，其結(jié)構(gòu)如圖7-5 (c)所示。焊件之間依靠孔進(jìn)行定位，一般經(jīng)定位焊后拆除該定位銷才能進(jìn)行焊接。 可退式定位銷。

26、如圖7-5 (d)所示，采用鉸鏈形式使圓錐形定位銷應(yīng)用后可及時退出，便于焊件的裝上或卸下。 (4) V形塊。V形塊是一種外圓表面定位器，其結(jié)構(gòu)特點是具有兩個成一定角度的斜面，在外力的作用下，圓柱形物體會自動貼緊兩表面，從而確定其位置。V形塊上兩斜面的角一般有600, 900, 1200三種，焊接夾具中V形塊兩斜面夾角多為900。常見的V形塊形式如下。上一頁下一頁返回7 .2 焊接工裝夾具 固定式V形塊。如圖7-6 (a)所示，在裝配鉆孔前，用螺釘讓其先定位到胎模上，之后鉆裝配孔。 可調(diào)節(jié)式V形塊。如圖7-6 (b)所示，其用于同一類型但尺寸有變化的焊件，或用于可調(diào)式夾具中。 圖7-6 (c)是

27、V形塊與螺旋夾緊器配合使用的工作狀態(tài)。 (5)定位樣板。定位樣板是一種高效的定位器具，在實施定位操作時，只要預(yù)先把定樣板定位并固定，則零件的定位就非常方便、快捷。定位樣板的高效體現(xiàn)在一個樣板可以對多個零件進(jìn)行定位，并可以對一些特殊位置的零件進(jìn)行定位。有時，一個樣板像一個簡化了的裝配胎具，但其制作很簡單，往往現(xiàn)場工人就可制作出一些簡單的定位樣板。如圖7-7所示是定位樣板的例子。上一頁下一頁返回7 .2 焊接工裝夾具 2.定位器布置的注意事項 定位器一般不應(yīng)作為受力元件，以免損壞它的精度，若必須同時作為受力元件時，應(yīng)適當(dāng)增加它的強(qiáng)度和剛度;定位器不應(yīng)設(shè)置在有礙工人操作的位置，同時還應(yīng)考慮到制品在裝

28、配或焊接后便于從工藝裝備中取出;定位器的工作表面應(yīng)具有良好的耐磨性，以便較長時期地保持定位精度;定位器在磨損損壞時應(yīng)是容易修復(fù)或更換的。制品中經(jīng)過機(jī)械加工的面、孔等原則上都可以作為定位基準(zhǔn)，但它應(yīng)符合定位要求。 定位器通常不單獨使用，它們將工件定位，為了使工件在裝配與焊接過程中不發(fā)生移動，常用夾具施力以使工件固定。因此，在胎模上定位器總與夾緊器聯(lián)合作用以確定工件的位置。布置定位器時應(yīng)注意以下事項。 (1)應(yīng)有足夠的定位點數(shù)目，但不宜超定位。定位器及其所能限制的自由度數(shù)如表7一1所示。上一頁下一頁返回7 .2 焊接工裝夾具 (2)胎模上的定位面應(yīng)適合工件的定位基準(zhǔn)。定位面的支撐應(yīng)當(dāng)穩(wěn)定。在工件自

29、重、壓夾力及焊接收縮力的作用下應(yīng)不發(fā)生移動或變形。 (3)支撐的設(shè)置應(yīng)便于操作和取放工件，應(yīng)考慮給焊件以自由伸縮的余地。 (4)支撐的安置應(yīng)便于調(diào)整或修換。7. 2. 3 夾緊器 焊接結(jié)構(gòu)在裝配時，不僅要注意定位，而且要考慮用什么方式夾緊。定位與夾緊兩者有密切的聯(lián)系，不能截然分開，否則就會直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。 1.對夾緊器的要求 (1)施力夾緊后不應(yīng)破壞定位后工件的正確位置。 (2)在保證工件不發(fā)生移動的情況下，盡量減少夾緊力，以免使工件變形或損傷其表面。上一頁下一頁返回7 .2 焊接工裝夾具 (3)夾緊力的作用方向應(yīng)垂直于裝配基準(zhǔn)，且著力點應(yīng)在支撐點上或由支撐點所組成的平面內(nèi)。 (4)夾緊

30、器的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、操作方便、動作迅速、安全可靠、省力、容易維修，移動式的還應(yīng)盡量輕便。 2.夾緊器的構(gòu)造 (1)機(jī)械式夾緊器。 楔形夾緊器。楔形夾緊器的結(jié)構(gòu)如圖7-8所示，主要通過斜面移動所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件。用楔條進(jìn)行裝配，方便靈活速度快。為了確保壓緊工件，楔條應(yīng)能自鎖，因此對楔條斜面角度有一定要求。手動夾緊時一般取6080;氣動或液壓夾緊時，斜楔升角可擴(kuò)大至150300，為非自鎖式。 螺旋夾緊器。螺旋夾緊器的結(jié)構(gòu)如圖7一9所示，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(dá)到夾緊工件的目的。為避免螺桿直接壓緊工件而造成工件表面的壓傷和產(chǎn)生位移，通常在螺桿的端部裝有可以擺動的壓

31、塊。上一頁下一頁返回7 .2 焊接工裝夾具 螺旋夾緊器的種類很多，它在胎模上可裝置成固定式、可拆式、可退讓式或可轉(zhuǎn)動式的。這種夾緊器的特點是制造方便，行程長，自鎖性好，夾緊可靠，但施力過程較慢。為了克服這一缺點，采用旋轉(zhuǎn)式或退讓式的結(jié)構(gòu)較好，如圖710所示。 偏心輪夾緊器。偏心輪是指繞一個與自身幾何中心相對偏移一定距離的回轉(zhuǎn)中心旋零件。偏心輪旋轉(zhuǎn)時，在某一方向上，回叫轉(zhuǎn)中心與輪邊緣的距離會發(fā)生變化，利用這一變化來夾緊和松開零件。旋轉(zhuǎn)一次手柄即可壓緊工件，是快速作用式夾緊器。一般情況下，應(yīng)保證偏心輪具有自鎖性，以便施力結(jié)束后能保持壓力。如圖7-11所示是偏心輪夾緊器的例子。 杠桿夾緊器。如圖7-

32、12所示是一個典型的杠桿夾緊器。當(dāng)向右拉動手柄時，間隙、減小，焊件被夾緊;當(dāng)向左推動手柄時，焊件被松開。杠桿夾緊器多與其他夾緊器聯(lián)合使用，形式很多。其特點是夾緊動作迅速，可起到增力的作用，適用于大批生產(chǎn)中。設(shè)計時應(yīng)注意其調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及防滑鎖緊裝置。上一頁下一頁返回7 .2 焊接工裝夾具 彈簧夾緊器。其結(jié)構(gòu)如圖7-13所示。彈簧夾緊器可分板簧與圓柱簧兩種，它也是快作用式夾具。板簧很適用于薄板件的裝配，厚度為48 mm。 (2)氣壓及液壓式夾緊器。氣壓夾緊器是以壓縮空氣為傳力介質(zhì)，推動汽缸活塞與連桿動作，實現(xiàn)對焊件的夾緊作用。氣壓傳動用的氣體工作壓力一般為0. 40. 6 MPa。氣壓夾緊器具有夾緊動

33、作迅速，夾緊力比較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，不污染環(huán)境及有利于實現(xiàn)程序控制等優(yōu)點。 液壓夾緊器是以壓力油為傳力介質(zhì)，推動液壓缸活塞與連桿產(chǎn)生動作實現(xiàn)夾緊的。液壓傳動用的液體工作壓力一般為38 MPa，在輸出力相同的情況下液壓缸尺寸較小，慣性小，結(jié)構(gòu)緊湊。液體有不可壓縮性，故液壓夾緊器夾緊剛度較高且工作平穩(wěn)，夾緊力大，有較好的抗過載能力。液體油有吸振能力，便于頻繁換向。但液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本較高，控制部分復(fù)雜，不適合遠(yuǎn)距離操縱。 這類夾緊器除汽缸(或油缸)外，多與連桿、杠桿等組合，如圖7-14所示。上一頁下一頁返回7 .2 焊接工裝夾具 (3)組合夾具。組合式夾具，是由一些規(guī)格

34、化的夾具元件，按照產(chǎn)品加工的要求拼裝而成的可拆式夾具。它適用于品種多、變化快、批量少、生產(chǎn)周期短的生產(chǎn)場合。在車間生產(chǎn)中可以是固定的、移動的或是可以啟閉的。 組合夾具按元件功能不同可以分為基礎(chǔ)件、支撐件、定位件、導(dǎo)向件、壓緊件、緊固件、合成件以及輔助件等。 (4)磁力夾具。磁力夾具是借助磁力吸引鐵磁性材料的焊件來實現(xiàn)夾緊的裝置。按磁力的來源可分為永磁式和電磁式兩種，如圖7-15所示為電磁式夾緊器。磁力夾具的特點是作用迅速，可以多點位同時作用，但其投資較高，而且不適用于厚板及非鐵磁性材料的夾緊。 3.使用夾緊器時的注意事項 (1)選用的夾緊器要簡單可靠，便于操作，勞動量小。 (2)夾緊動作快、生

35、產(chǎn)效率高。 (3)對精度要求較高的工件，作用點應(yīng)在工件中心線下方，不能影響工藝順序及操作。上一頁下一頁返回7 .2 焊接工裝夾具 (4)對同一胎夾具，夾緊器元件的類型越少越好。 (5)帶有手柄的夾緊器，手柄的運動方式應(yīng)是:從上往下朝自己，從右往左用力。7. 2. 4 拉緊及推撐夾具 (1)千斤頂。千斤頂是最常見的裝配工具，其典型結(jié)構(gòu)如圖7-16所示。圖7-16(a)是機(jī)械式千斤頂，它靠螺桿轉(zhuǎn)動而上升或下降，其支撐座口1固定，也可鉸接或口1拆式地安裝在胎具上。起重力一般為5100 kN，工作效率不高。圖7-16 (b)為液壓式千斤頂，依靠液壓傳動上升或下降，起重力較大，常用的為50500 kN。

36、千斤頂?shù)淖饔檬?作為支撐，其端面要求加工，調(diào)節(jié)方便，作為夾緊器向工件施力。 千斤頂?shù)穆菁y要求自鎖，螺桿用25鋼，端部硬度為4025 HRC，為了使其快速作用，可將螺桿做成反向雙頭螺紋。上一頁下一頁返回7 .2 焊接工裝夾具 (2)拉緊器。拉緊器用于裝配時拉緊工件。常用的拉緊器多數(shù)是機(jī)械式的，其中經(jīng)常使用的省力的螺栓式拉緊器如圖7-17和圖7-18所示。它通常由螺栓和杠桿組成。為了快速作用，常用反向雙頭螺桿，它也可由偏心輪一杠桿組成，但行程不大。拉緊器通常適用于鋼板組成的各類結(jié)構(gòu)(如梁、圓筒等)的裝配。 (3)推撐器。推撐器的作用與拉緊器相反，因此有些拉緊器只要能保證剛性，稍作改、動或加上某些附

37、件，即可作為推撐器。如圖7-19所示是由六根螺桿及支撐環(huán)組成的推撐器。在裝配焊接圓筒形工件時，用于對齊邊緣、張開工件和矯正工件的橢圓變形。 此外，還有用氣壓、液壓作為動力所組成的推撐器。上一頁返回7 .3 焊接變位機(jī)械 焊接變位機(jī)械的主要作用是改變焊件、焊機(jī)、焊工的操作位置，以達(dá)到和保持最佳施焊條件，同時有利于實現(xiàn)機(jī)械化和自動化焊接生產(chǎn)。各種焊接變位機(jī)械既可單獨使用，又可相互配套使用。7. 3. 1焊件變位機(jī)械 焊件變位機(jī)械有焊接回轉(zhuǎn)臺、焊接翻轉(zhuǎn)機(jī)、焊接滾輪架及焊件變位機(jī)等，其作用是支撐焊件并使焊件進(jìn)行回轉(zhuǎn)和傾斜，使焊縫處于水平或船形等易于施焊的位置。 1.焊接回轉(zhuǎn)臺 焊接回轉(zhuǎn)臺是將工件繞垂直

38、軸或傾斜軸回轉(zhuǎn)的焊件變位機(jī)械。其工作臺一般處于水平或某一固定傾角?；剞D(zhuǎn)臺多采用直流電機(jī)驅(qū)動，工作臺能保證以焊接速度回轉(zhuǎn)，且均勻可調(diào)。它主要用于回轉(zhuǎn)體焊件的焊接、堆焊與切割。如圖720所示為幾種常見的焊接回轉(zhuǎn)臺。下一頁返回7 .3 焊接變位機(jī)械 2.焊接翻轉(zhuǎn)機(jī) 焊接翻轉(zhuǎn)機(jī)是使工件繞水平軸轉(zhuǎn)動或使之處于傾斜位置的焊件變位機(jī)械。其形式主要有以下幾種。 (1)頭尾架式翻轉(zhuǎn)機(jī)。其結(jié)構(gòu)如圖721所示，它由提供動力的主動頭架1和從動的尾架臺車6組成，在頭架和尾架上分別有一個卡盤3，用于夾緊焊件。主動頭架可以按焊接速度轉(zhuǎn)動或自鎖于任意位置。 從動的尾架小車可以沿軌道移動，以適應(yīng)焊件的長度。調(diào)節(jié)裝置5可以小范圍

39、調(diào)節(jié)頭、尾架卡盤的距離，鎖緊裝置生防止尾架主軸回轉(zhuǎn)，制動裝置7防止小車在工作過程中移動。當(dāng)焊件長度較短時，可以單獨用頭架夾緊，不使用尾架。它適用于軸類及筒形和橢圓形焊件的環(huán)縫焊接以及表面堆焊時的旋轉(zhuǎn)變位。 (2)框架式翻轉(zhuǎn)機(jī)。其結(jié)構(gòu)如圖722所示，回轉(zhuǎn)框架2的回轉(zhuǎn)軸安裝在兩端的支架上，可在支架上做上下移動。4、5、6, 7兩套動力系統(tǒng)分別提供工作臺回轉(zhuǎn)和升降的動力。適用于板結(jié)構(gòu)、析架結(jié)構(gòu)等較長焊件的傾斜變位，工作臺上還可進(jìn)行裝配作業(yè)。上一頁下一頁返回7 .3 焊接變位機(jī)械 (3)轉(zhuǎn)環(huán)式翻轉(zhuǎn)機(jī)。其結(jié)構(gòu)如圖7-23所示，將焊件固定在由兩個半圓環(huán)組成的支撐環(huán)，并將環(huán)安裝在支撐滾輪上，依靠摩擦力或齒輪

40、傳動方式使環(huán)翻轉(zhuǎn)。它適用于裝配定位后自身剛度很強(qiáng)的梁柱類構(gòu)件的轉(zhuǎn)動變位，多用于大型構(gòu)件的組對與焊接。 (4)鏈條式翻轉(zhuǎn)機(jī)。其結(jié)構(gòu)如圖724所示，工作時主動鏈輪帶動鏈條使鏈輪上的焊件翻轉(zhuǎn)變位，從動輪上安裝有制動器，以防止焊件因自重而產(chǎn)生的滑動。下部的無齒鏈輪用來拉緊鏈條，防止焊件下沉。鏈條式翻轉(zhuǎn)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，工件不用固定，裝卸迅速，適用于裝配定位后自身剛度很強(qiáng)的梁柱類構(gòu)件的轉(zhuǎn)動變位。 (5)液壓雙面推拉式翻轉(zhuǎn)機(jī)。其結(jié)構(gòu)如圖725所示，工作臺1可向兩面傾斜并可停留在任意位置。當(dāng)工作臺傾斜時，先由四個輔助液壓缸帶動四個推拉式銷軸生動作，兩個拉，兩個送進(jìn)。然后向舉升液壓缸供油，推動工作臺繞銷軸轉(zhuǎn)動傾斜。

41、使用時為防止焊件傾倒，焊件應(yīng)緊固在工作臺面上。上一頁下一頁返回7 .3 焊接變位機(jī)械 3.焊接滾輪架 滾輪架是借助焊件與主動滾輪間的摩擦力來帶動圓筒形焊件旋轉(zhuǎn)，從而改變焊縫與焊機(jī)相對位置的焊件變位機(jī)械。它主要應(yīng)用于鍋爐、壓力容器簡體的裝配和焊接。適當(dāng)調(diào)整主、從動力滾輪間的高度，還可進(jìn)行錐體、分段不等徑回轉(zhuǎn)體的焊接。 (1)長軸式滾輪架。如圖7-26所示的長軸式滾輪架，主動滾輪6由一長軸相連，由電動機(jī)1減速后驅(qū)動。為適應(yīng)不同直徑筒體的焊接，從動滾輪與主動滾輪之間的距離可以調(diào)節(jié)。由于支撐滾輪較多，適用于較長的薄壁筒體，能方便地對準(zhǔn)兩節(jié) 筒體的環(huán)形焊縫。 (2)組合式滾輪架。如圖7-27所示的組合式

42、滾輪架，其主動滾輪生與從動滾輪2是分開的，每組滾輪都是相對獨立地安裝在各自的底座上，且每組滾輪的輪距是可調(diào)的。滾輪組的多少可以根據(jù)焊件的重量和長度來確定。若焊件上有孔洞和突出物，可以通過調(diào)整滾輪位置將其避開，因此對焊件適應(yīng)性強(qiáng)，使用靈活方便，是目前焊接生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的一種形式。上一頁下一頁返回7 .3 焊接變位機(jī)械 (3)自調(diào)式滾輪架。如圖7-28所示的自調(diào)式滾輪架，其特點是可以根據(jù)焊件直徑大小來自動調(diào)節(jié)滾輪的中心距，使其在不調(diào)整滾輪支座的情況下，適應(yīng)較大范圍變化的焊件直徑。 (4)履帶式滾輪架。如圖7-29所示的履帶式滾輪架，這種設(shè)計可使履帶大面積與焊件接觸，減少了滾輪對焊件的壓力。適合

43、于輕型、薄壁大直徑焊件及非鐵金屬構(gòu)件的焊接。 4.焊件變位機(jī) 焊件變位機(jī)是集翻轉(zhuǎn)(或傾斜)和回轉(zhuǎn)功能于一身的變位機(jī)械。翻轉(zhuǎn)和回轉(zhuǎn)分別由兩軸驅(qū)動，夾持焊件的工作臺除能繞自身軸線回轉(zhuǎn)外，還能繞另一根軸傾斜或翻轉(zhuǎn)。因此，可將焊件上各種位置的焊縫調(diào)整到水平或船形易施焊位置。 (1)伸臂式焊件變位機(jī)。如圖7-30所示的伸臂式焊件變位機(jī)，主要用于1t以下中小焊件的翻轉(zhuǎn)變位。回轉(zhuǎn)工作臺1的轉(zhuǎn)動可按照回轉(zhuǎn)速度規(guī)范調(diào)整;旋轉(zhuǎn)伸臂2旋轉(zhuǎn)時，其空間軌跡為圓錐面，因此，在改變焊件傾斜位置的同時將伴隨著焊件的升高或下降，以使焊件獲得最佳施焊位置。上一頁下一頁返回7 .3 焊接變位機(jī)械 (2)座式焊件變位機(jī)。圖731是一

44、種常用的座式焊件變位機(jī)的結(jié)構(gòu)形式?；剞D(zhuǎn)工作臺連同回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)支撐在兩邊的傾斜軸2上，工作臺以焊接速度回轉(zhuǎn)，通過扇形齒輪或液壓油缸使傾斜軸能在1400范圍內(nèi)恒速傾斜。此種變位機(jī)對焊接生產(chǎn)的適應(yīng)性較強(qiáng)，在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛。 (3)雙座式焊件變位機(jī)。如圖7-32所示，此類焊件變位機(jī)的結(jié)構(gòu)特點是工作臺1坐落在U形架2上，U形架坐落在兩側(cè)機(jī)座3上，工作臺以恒速或以焊接速度繞水平軸轉(zhuǎn)動。雙座式焊件變位機(jī)是為了獲得較高的穩(wěn)定性和較大的承載能力而設(shè)計制造的，特別適用于大型重型焊件的焊接變位。7.3.2 焊機(jī)變位機(jī)械 這類機(jī)械裝置以改變焊機(jī)所處位置為主要任務(wù)。為了適應(yīng)在各種情況下的焊接需要，其類型與結(jié)構(gòu)也

45、是多種多樣的。但其共同特征是:具有可以升降和水平伸縮的橫臂或平臺、立柱回轉(zhuǎn)、臺車可以移動等，也有不帶臺車而僅使平臺或橫臂繞立柱回轉(zhuǎn)并沿之升降的特點。上一頁下一頁返回7 .3 焊接變位機(jī)械 1.焊接操作機(jī) (1)平臺式操作機(jī)。平臺式操作機(jī)的結(jié)構(gòu)形式如圖7-33所示。焊接機(jī)頭1可在操作平臺2的專用軌道上作水平移動;操作平臺2安裝在立架3上且可以沿立架升降，以適應(yīng)不同直徑筒體的焊接;立架坐落在臺車6上，臺車沿地軌移動，以調(diào)整平臺與焊件之間的位置。平臺式操作機(jī)有單軌式和雙軌式兩種，主要用于筒形容器的外縱縫和外環(huán)縫的焊接。 (2)懸臂式操作機(jī)。懸臂式操作機(jī)的結(jié)構(gòu)形式如圖7-34所示。它一般是利用懸臂的伸

46、出長度來焊接容器的內(nèi)縱縫和內(nèi)環(huán)縫。懸臂3上安裝有專用軌道，焊機(jī)在上行走可焊內(nèi)縱縫，若焊機(jī)固定，而讓容器回轉(zhuǎn)則可焊接內(nèi)環(huán)縫。 (3)伸縮臂式操作機(jī)。其結(jié)構(gòu)如圖7-35所示。該機(jī)具有可以隨臺車11移動，繞立柱回轉(zhuǎn)，伸縮臂5水平伸縮與垂直升降四個運動;并且伸縮臂能以焊接速度運行，與變位機(jī)、滾輪架配合，完成各種工位上內(nèi)外環(huán)縫和內(nèi)外縱縫的焊接;在伸縮臂的一端還可安裝割炬、磨頭、探頭等工作機(jī)頭，完成切割、打磨和探傷等作業(yè)，機(jī)動性強(qiáng)，作業(yè)范圍大。上一頁下一頁返回7 .3 焊接變位機(jī)械 (2)門橋式操作機(jī)。門橋式操作機(jī)是將焊機(jī)或焊接機(jī)頭安裝在門橋的橫梁上，焊件置于橫梁下面，門橋跨越整個焊件。門橋操作機(jī)可以完成

47、三個方向的運動，門橋自身沿軌道的運動、橫梁的升降運動和焊機(jī)沿橫梁的移動。圖7-36是一種焊接容器用的門橋式操作機(jī)，它與焊接滾輪架配合可以完成容器外縱縫、外環(huán)縫的焊接。門橋式操作機(jī)的幾何尺寸大，占用車間面積多，因此使用不夠廣泛，主要適用于批量生產(chǎn)的專業(yè)車間。 2.電渣焊立架 電渣焊立架是將電渣焊機(jī)頭按焊接速度進(jìn)行提升的裝置，主要用于直縫電渣焊，也可與滾輪架相配合完成環(huán)縫電渣焊。整個立架放在可行走的臺車2上，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的多樣性，通常需要根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式與尺寸，實際配備一套專用的電渣焊立架，在立架上安裝標(biāo)準(zhǔn)的電渣焊機(jī)頭進(jìn)行焊接。如圖7-37所示為一臺焊接小直徑筒體縱縫的電渣焊立架。上一頁下一頁返

48、回7 .3 焊接變位機(jī)械7. 3. 3 焊工變位機(jī)械 這是改變操作工人工作位置的機(jī)械裝置，設(shè)計和使用時安全至關(guān)重要，移動要平穩(wěn)，工作時應(yīng)逐漸或突然改變原定位置，另外還應(yīng)靈活、調(diào)節(jié)方便、準(zhǔn)確，并有足夠的承載能力。圖7-38是移動式液壓焊工升降臺。使用時，手搖液壓泵2可驅(qū)動工作臺升降，還可以移動小車的停放位置，并通過支撐裝置1固定;圖7一39所示是焊工升降臺的結(jié)構(gòu)形式，當(dāng)工作臺升至所需要高度后活動平臺可一水平移出，便于焊工接近工件。另外，有的工廠有自制的焊工操作架等裝置。設(shè)計和使用時安全問題至關(guān)重要。7. 3. 4 變位機(jī)械的組合應(yīng)用 在大批量的焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，各類機(jī)械裝備采用了多種多樣的組合運用

49、的形式，這不僅可滿足某種單一產(chǎn)品的生產(chǎn)要求，同時也能為具有同一焊縫形式的不同產(chǎn)品服務(wù)。通過組合，更加充分發(fā)揮焊接機(jī)械裝備的作用，提高裝配焊接機(jī)械化水平，實現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的生產(chǎn)。在前面介紹的內(nèi)容中，已多次提到這種組合形式應(yīng)用。上一頁下一頁返回7 .3 焊接變位機(jī)械 圖740是利用平臺式操作機(jī)和焊接滾輪架相組合進(jìn)行筒體外環(huán)縫焊接的生產(chǎn)實例。若在操作機(jī)上安裝割炬后，還可以完成筒節(jié)端部的切割任務(wù)。 圖741是采用兩臺伸縮臂式焊接操作機(jī)與滾輪架相組合生產(chǎn)的實例。每臺伸縮臂操作機(jī)上安裝了兩套焊接機(jī)頭裝置，完成筒體內(nèi)外環(huán)縫的焊接。因此這種組合可以同時完成四道環(huán)縫的焊接任務(wù)，使生產(chǎn)效率成倍地增長。上一頁返回

50、7 .4 其他裝置與設(shè)備7. 4. 1裝焊吊具 在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，各種板材、型材以及焊接構(gòu)件在各工位之間時常要往返吊運，有時還要按照工藝要求進(jìn)行零部件的翻轉(zhuǎn)、就位、分散或集中等作業(yè)。生產(chǎn)準(zhǔn)備中的吊裝工作量很大，吊裝過程中若采用與工件截面形狀相應(yīng)的吊具，對提高輸送效率、節(jié)省工時、減輕捆掛作業(yè)強(qiáng)度及安全生產(chǎn)都起著重要作用。 裝焊吊具按其作用原理不同，可分為機(jī)械吊具、磁力吊具和真空吊具三類。 1.機(jī)械吊具 圖7-42是一種主要用于板材水平吊裝的吊具。吊具成對使用，按照不同的規(guī)格，每對吊具的起重量為1 0008 000 kg不等，整體吊具由吊爪、壓板、銷軸及吊耳等組成。使用時，若將四個吊具通過鏈條兩兩

51、并排安裝在縱向起吊梁上時，既可用于較長、較薄板材的吊裝，又可用于筒節(jié)、箱體等結(jié)構(gòu)件的吊裝。為了保證吊具的使用安全，吊下一頁返回7 .4 其他裝置與設(shè)備 具在使用前應(yīng)進(jìn)行超載試驗。超載量規(guī)定為額定載荷的25%，并持續(xù)10 min,卸載后吊具不得有殘余變形、微裂或開裂等缺陷，方可使用。表7-2是該吊具的有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。 圖743是一種自重為20 kg的梁用吊具，吊裝起重量為2 000 kg。此種吊具多用于工字梁、T形梁及箱形梁的吊裝工作。其主要特點是卡爪在吊鉤自重的作用下能自動開啟和閉合，可方便地抓取和卸下工件，使起吊作業(yè)更加簡化。 2.磁力吊具 在磁力吊具中，有永磁式、電磁式及永磁一電磁式吊具。永

52、磁一電磁式吊具是由永久磁鐵和電磁鐵兩部分組成，利用永久磁鐵吸附工件，而采用電磁鐵改變極性以增強(qiáng)和削弱磁力。圖7-44為幾種永磁式電磁吊具型號的結(jié)構(gòu)形式。永磁一電磁吊具的工作原理是:當(dāng)?shù)蹙吲c工件接觸的初期，給電磁鐵通電并使電磁鐵極性與永久磁鐵的極性相同，以增加吸附力，使工件牢牢吸附在吊具上，然后關(guān)斷電流，轉(zhuǎn)為僅依靠永久磁鐵吸附工件;當(dāng)需要卸料時，反向給電磁鐵通人電流，使其極性與永久磁鐵的極性相反，抵消永久磁鐵的磁力，達(dá)到迅速卸料的目的。上一頁下一頁返回7 .4 其他裝置與設(shè)備 這類吊具的優(yōu)點如下。 安全可靠，無需擔(dān)心因停電和其他電器故障而發(fā)生工件墜落造成人身和設(shè)備事故; 省電，通電時間短，耗電量

53、少，是一種節(jié)能型的安全吊具。應(yīng)注意磁力吊具僅限于對導(dǎo)磁材料的吊運，而不能用來吊運銅、鋁、不銹鋼等非導(dǎo)磁材料。 3.真空吊具 圖745是一種真空吊具。工作時，依靠真空泵將吸盤內(nèi)抽真空吸附工件7。由于吸力有限，因而主要用于吊運表面平整、重量不大的薄型板材。 除上述裝焊吊具外，焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)車間必不可少的還有一些起重運輸設(shè)備，比如:地面運輸設(shè)備，包括叉車、電動搬運車、手動叉式搬運車、電動平板車以及氣墊裝置等;起重機(jī)械類，包括橋式起重機(jī)、門架式起重機(jī)、搖臂起重機(jī)以及懸掛式起重機(jī)等;在大批量的產(chǎn)品生產(chǎn)中，常需要輸送機(jī)能有節(jié)奏地進(jìn)行專業(yè)化生產(chǎn)。輸送機(jī)的形式有上一頁下一頁返回7 .4 其他裝置與設(shè)備 懸掛式、

54、輥子式、臺車式、步進(jìn)式、皮帶式、小車式及板式等多種。圖7一46是單軌懸掛式起重機(jī)簡圖。此種起重機(jī)的軌道9固定在廠房的屋架上，起重行走輪對稱地布置在工字梁下翼緣的兩肢上，行程距離小于20 m時一般采用軟電纜供電，起重機(jī)由工人在面操縱控制器2運行。焊接車間起重運輸設(shè)備的選擇，取決于運輸量、運輸距離及路線、運輸速度及自動化程度、單件和結(jié)構(gòu)件的重量、傳動方式以及設(shè)備生產(chǎn)率等因索。7. 4. 2 起重運輸設(shè)備 僅僅靠吊具還不能使物體改變空間位置，真正使其改變位置的還應(yīng)是起重運輸設(shè)備。焊接車間中使用最廣泛的起重運輸設(shè)備是橋式起重機(jī)，它兼有起重和運輸?shù)墓δ堋?另外還有在露天使用的門式起重機(jī)(如圖7-47所示

55、)，小范圍內(nèi)使用的搖臂式起重機(jī)、手動和電動葫蘆等起重運輸設(shè)備。 若要在車間的不同跨間搬運物品，則要用到地面運輸設(shè)備。常用的地面運輸設(shè)備有叉車、電動搬運車、手動和電動平板車等。 上一頁下一頁返回7 .4 其他裝置與設(shè)備 在大批量生產(chǎn)時，為了提高生產(chǎn)率，還有采用輸送機(jī)進(jìn)行搬運的方式，輸送機(jī)的形式有懸掛式、輥子式、臺車式和皮帶式等多種。7. 4. 3 焊接機(jī)器人 焊接機(jī)器人是工業(yè)機(jī)器人的一種，是能自動控制、可重復(fù)編程、多功能、多自由度的焊接操作機(jī)。目前，在焊接生產(chǎn)中使用的主要是點焊機(jī)器人、弧焊機(jī)器人、切割機(jī)器人和噴涂機(jī)器人，另外還有正在研制中的各種專用焊接機(jī)器人。 1.焊接機(jī)器人的優(yōu)點及其應(yīng)用意義

56、采用焊接機(jī)器人代替手工操作或一般機(jī)械操作已成為現(xiàn)代焊接生產(chǎn)的一個發(fā)展方向，它具有如下優(yōu)點。 (1)穩(wěn)定和提高焊接質(zhì)量，保證其均一性。 (2)提高生產(chǎn)率，一天可24h連續(xù)生產(chǎn)。 (3)改善工人的勞動條件，可在有害環(huán)境下長期工作。 (4)降低對工人操作技術(shù)的要求。上一頁下一頁返回7 .4 其他裝置與設(shè)備 (5)縮短產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期，減少相應(yīng)的設(shè)備投資。 (6)可實現(xiàn)小批量產(chǎn)品焊接自動化。 (7)為焊接柔性生產(chǎn)線提供技術(shù)基礎(chǔ)。 應(yīng)用焊接機(jī)器人是焊接自動化的革命性進(jìn)步，它突破了焊接剛性自動化傳統(tǒng)方式，開拓了一種柔性自動化新方式。 2.焊接機(jī)器人的組成 焊接機(jī)器人一般由四部分組成。 (1)執(zhí)行部分

57、。執(zhí)行部分也稱為機(jī)器人本體部分，是機(jī)器人為完成焊接任務(wù)而傳遞力或力矩并執(zhí)行具體動作的機(jī)械結(jié)構(gòu)。它主要包括機(jī)器人的機(jī)身、臂、腕、手(焊槍)等。 (2)控制部分。負(fù)責(zé)控制機(jī)械結(jié)構(gòu)按所規(guī)定的程序和所要求的軌跡，在規(guī)定的位置(點)之間完成焊接作業(yè)的電子、電氣元件和計算機(jī)系統(tǒng)。上一頁下一頁返回7 .4 其他裝置與設(shè)備 (3)動力源及傳遞部分。它可為執(zhí)行部分提供和傳遞機(jī)械能的部件與裝置，其動力源多為電動或液壓。 (4)工藝保障部分。工藝保障部分主要包括焊接電源、送絲、送氣裝置等。 圖7-48是一臺電弧焊機(jī)器人的組成及與焊件變位機(jī)相配合工作示意圖，焊接機(jī)頭可準(zhǔn)確地對準(zhǔn)工件上的待焊位置。其精度可控制在士0. 1 mm以內(nèi)，甚至可靠達(dá)到0