焊接小车行走机构设计

设计题目:焊接小车行走机构设计

设计内容和要求:

1、了解自动焊接小车的设计过程。

2、会使用CAD绘图软件，绘制总图和零件图。

3、了解焊接设备的设计思路和一般方法。

4、培养撰写论文的能力。

目录

一自动焊接技术简述：

1. 自动焊接技术

2. 电气立焊的特点

3. 电气立焊的原理

4. 电气力焊的种类举例

5. 自动焊接小车组成部分

二设计部分

1. 小车行走轨道的作用分析

2. 小车行走轨道主要部件分解

3．小车行走轨道的设计内容

三图纸部分（略）

自动焊接小车行走机构

一自动焊接技术

1.1自动焊接技术：

由于焊接技术是基于多学科交叉融合的产物，随着现代科学技术成果的不断涌现，必将推动焊接技术更新发展。除了物理、化学、材料、力学、冶金、机械、电子学等学科的新发展将会推动焊接新材料、新工艺的不断出现外，计算机、控制理论、人工智能

等信息科学领域的新进展将进一步将焊接工艺实现的手段推进到自动化、机器人化和智能化的新阶段，进而实现用机器来代替人焊接。

1.2电气立焊的特点：

电气立焊是近年来迅速发展的一项特种焊接技术，其特点是根据不同工件要求可以订做焊接小车，移动和操作简便，非熟练工人也可以进行焊接，体积小，重量轻，焊接角度可以调节。适用于多种焊接工艺，如普通的角焊、对焊、横焊、立焊、仰焊等，尤其适用于背板焊接，安装拆卸方便简单，可以进行单面焊，也可以进行双面同时焊接，采用双面同时焊接时焊接可以减少变形，焊接质量较好。是以后焊接技术的又一发展趋势之一。

1.3电气立焊的原理：

电气立焊的原理为小车上有强力磁铁，焊接时小车沿轨道行走，轨道上有齿条机身利用蜗轮蜗杆原理传动与轨道齿条配合完成移动动作，控制系统内安装有光电感应停止开关，焊接到工件末端，当光电敢于开关脱离工件时小车会自动停止工作，便于工人同时操作多台机器设备。

1.4电气力焊的种类举例:

CS-8（U型件双面焊自动小车）

特点:

1 CS-8是U型件双面焊接自动小车。

2 小车内置强力磁铁，焊接时使小车沿工件面行走；X方向和Y方向的导向机构带弹簧装置，使得焊接时更灵活的跟踪焊道。

3 安装有光电感应停止开关，焊接到工件末端当光电感应开关脱离工件时,小车会自动停止工作，便于工人同时操纵多台设备。

4 小车可以在倾斜度在小于20°和大于10°的斜面上行走焊接。

5 焊枪角度可以调整，可以进行平焊、角焊和船形焊；更换焊枪夹具，可以换成水冷式和FUME式焊枪使用。

6 可以根据不同的U型加强件的尺寸可以定做小车。

7 移动和操作简便，非熟练工人也可以进行焊接

CS-10 (垂直气垫焊自动小车)

特点：

1 CS-10是垂直气垫焊自动装置；

2 利用电气立焊技术进行焊接，效率高，厚度在25mm以下的焊缝都可以一次成型，板厚大于25mm的焊接结构可选用CS-10W型小车。

3 适用于垂直面和倾斜面的对接焊。

4 本装置体积小，重量轻，移动和操作简单，并且安装有数字操控系统，非熟练工人也可以进行焊接。

5 弧高和小车行走速度可以自行感应并自动调节。

6 采用齿轮齿条驱动方式，轨道每根长1.5m，更长的可以定做。

7 独特的手柄设计使得小车的安装和拆卸变得简便，并实现了小车

的快速升降功能。

8 冷却系统的冷却水在焊枪和铜滑块里面循环，对焊枪和铜滑块都有冷却效果。

1.5自动焊接小车组成部分：

1. 蜗轮箱部分。

螺钉 M4长10 （8个）

蜗杆端盖（1个）

蜗杆轴套（1个）

蜗杆（1个）轴承 180103 （2个）

销轴（1个）蜗轮蜗杆箱体（1个）

齿轮端垫（1个）

行走齿轮（1个）

蜗轮轴（1个）轴承 180102 （2个）

蜗轮（1个）蜗轮轴套（1个）

蜗轮端盖（1个）

2. 小车行走机构部分。

左支座调整手轮（2个）

六角螺母 M6 （1个）

内六角机螺钉 M6 长15 （14个）

弹性垫圈直径6 （14个）

左轮座调节板（2个）

紧定螺钉 M5 长14 （4个）

左轮座铜套（2个）

左轮支撑座（2个）

垫（2个）行走轮（8个）

六角螺丝 M8 长25 （8个）

滚针轴承直径16 （8个）

防尘垫耐油橡胶（13个）

右轮支撑座（2个）

右轮套垫（2个）

右轮座调节板（2个）

内六角螺栓 M6 长20 （2个）

调整紧定螺母 M6 （2个）

小车架底板（1个）

离合器定位柱（1个）

弹柱销直径3 长24 （1个）

内六角螺丝 M4 长14 （2个）

操作盒支撑板（1个）

定位轴（1个）

机壳（1个）

转杆（1个）

转轴（1个）3．行走轨道部分。

垫圈（4个）

连接板（1个）

起子（6个）

弹簧（12个）螺钉 M6X16 （12个）

磁铁块（6块）

导轨（1根）

连接件（3件）

销（7个）

内六角螺钉 M6X18 （18个）

二设计部分

具体到设计部分，我主要设计的是行走机构中的小车行走轨道

2.1 小车行走轨道的作用：

从整个小车行走机构中来看，小车行走轨道所起的作用是支撑整体车身组件，其上方安装有齿条，构成了整个自动焊接小车支撑机构和行走机构。所以说行走轨道重要性会直接关系到小车行走是否平稳，焊缝是否的稳定。我将主要侧重于小车的行走轨道的材料选择设计。

2.2 小车行走轨道主要部件分解：

从整个小车结构构成上分析，如果小车轨道只选用一种材料并采用一次成型加工的方法的话是可以降低加工成本以及缩短加工的时间，但是同时也带来了加工工艺复杂性的提高，并且对以后的维护，更换带来不必要的麻烦。所以再此我选择组合型轨道的设计。根据结构要求的分析把行走轨道分为：轨道支架与齿条两部分。

其余部件还包括：垫圈，连接板，起子，弹簧，螺钉，磁铁块，连接件，销等配套零件。

2.3 小车行走轨道的设计内容：

1. 轨道：

因为小车行走轨道要承受一定的载荷，而且因为要适应多用途，便于拆装移动的原因，重量又不能太重，故采用 ZL105 (铝合金) 铸造铝合金的密度比铸铁和铸钢小，而比强度则较高。因此在承受同样载荷条件下采用铝合金铸件，可以减轻结构的重量。

1)小车行走轨道的材料选择：

根据分析设计要求和加工方式得出，小车行走轨道主体在整个行走机构中必须起到支撑小车主体，和为小车导向的目的。所以要求其要有一定的机械强度承受一定的载荷，并且要保持一定形精度。

其次，考虑到其轨道与工件连接是通过磁性连接，所以为了保证其连接紧密性，保证小车的焊接轨迹满足焊接要求，所以对轨道材料的选择要满足以下几个要求：

A. 轨道的机械强度较高。轨道必须要满足在一定的载荷之下保持自身的形状精度。