焊接自动化设备的优化设计

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：从上述内容可见，焊接自动化专用设备是一个机械、电子、控制、焊接相结合的复杂系统。焊接自动化专用设备在设计上有特殊性，其设计流程如图5-4-29所示。焊接自动化专用设备的设计基本思路和原则如下：图5-4-29 焊接自动化专用设备的设计流程焊接工艺先行首先要确定自动焊接工艺，包括工件结构、材料、板厚、接头形式、焊接方法、焊接参数等，这些是很重要的。下面以一个轨道式管道全位置焊接专机的设计为例来说明。

从上述内容可见，焊接自动化专用设备是一个机械、电子、控制、焊接相结合的复杂系统。其任务是完成某一特定产品的自动化焊接。焊接自动化专用设备在设计上有特殊性，其设计流程如图5-4-29所示。

焊接自动化专用设备的设计基本思路和原则如下：

图5-4-29 焊接自动化专用设备的设计流程

（1）焊接工艺先行首先要确定自动焊接工艺，包括工件结构、材料、板厚、接头形式、焊接方法、焊接参数等，这些是很重要的。原先适合手工焊的焊接参数不一定原封不动地适合自动化焊接，例如，可能存在焊枪的可达性问题；自动化焊接可以使用更高效的焊接方法，可以选用稍粗一些的焊丝和大一些的焊接参数以提高焊接效率；自动化焊接可以在不停焊的情况下改变焊接参数；自动化焊接时对工件坡口准备质量和焊缝安装位置精度的要求、是否需要焊缝跟踪和弧长控制环节，这些都需要事先确定。

（2）整体方案设计是最重要的一环应从总目标出发，对所要设计的机、电、焊一体化系统的各方面，本着简单、实用、经济、安全和美观等基本原则，进行综合性、优化性设计。

（3）整体设计中应有虚拟设计环节对设备的总体布局、工件的装卸、焊缝的装卡定位、焊枪的运动轨迹生成、焊枪的可达性、焊接时序等进行仿真设计，及时发现问题，早期修改。

（4）焊接系统及配套设备要提前确定包括焊接电源型号、外控方式、体积大小、送丝机型号、送丝方式、送丝盘大小和安装位置、保护气的要求、焊缝跟踪器型号规格、弧长控制器型号规格等。以方便后续的机械、电气设计。

（5）机械系统设计包括设备布局、机架设计、传动设计、电动机选择、焊枪机头设计、工装卡具设计、焊件变位机械设计等。

（6）电气控制设计包括控制系统整体设计、信号流程、统计所需控制接口的数量和种类、中央控制计算机选择、接口资源的选择、隔离措施、电路设计、人机交互界面的设计、控制柜的设计、控制软件的编制等。

下面以一个轨道式管道全位置焊接专机的设计为例来说明。

所设计的管道全位置焊接专机如图5-4-30所示。