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毕业设计-旋转电弧传感器机械结构设计，说明书共40页，19006字，附设计图纸、任务书、开题报告、外文翻译等
1. 利用圆锥摆动方案实现导电嘴的旋转运动，采用空心轴电机驱动导电杆旋转。
2. 设计局部排水结构，实现水下局部干法焊接。
3. 设计传感器的总装图和主要零件的工程图。
目标、主要特色及工作进度
电弧传感器的焊缝成形
旋转电弧传感器的焊接与电弧作摆动或作直线运动时的焊缝成形有明显的不同，对焊接电弧的不同运动方式下的焊缝成形进行了研究，图6为电弧作三种运动时的焊缝成形比较图。在电弧旋转运动方式下，焊缝的宽度较其它两种运动方式略有增加，熔深有所减小，焊缝余高也略有减小,这是由于电弧高速旋转，熔滴受到旋转离心力的作用而向周围射向熔池，导致熔池的宽度增加；旋转电弧的转动频率较大，电弧在某点的停留时间缩短，相应地，电弧力对熔池底部的作用时间缩短，熔深减小；由于离心力的作用和电弧作用范围的扩大，焊缝余高减小。 在水平角焊缝焊接中，高速旋转电弧的成形明显有所改善，突起的焊道形状由于电弧的高速旋转而得到改善。对高速旋转电弧的水平角焊缝成形进行了研究，在水平角焊时，旋转电弧作用在熔池上的压力由于作用面的分散而降低，改善了焊道的平滑度。旋转运动焊时的焊缝在两边的熔深都有所增大，且偏向腹板，这是因为电弧的高速旋转使热源和电弧力均匀地向四周分散，降低了电弧对熔池根部的冲刷作用，电弧的旋转还会对熔池产生搅拌力，减弱了熔池金属的重力作用，图7为直线焊接和旋转电弧焊接时角焊缝成形对照示意图。在用旋转电弧传感器进行实际焊接时，可调节焊枪与腹板之间的角度，得到理想的焊缝。
电弧传感器在高速焊中的研究
在实际焊接生产中，为了提高生产率，常常需要高速焊接，另外，焊接薄板时，为了避免焊穿，也需要高速焊接。为了研究旋转电弧传感器的高速焊接性能，对三种电弧运动方式（即电弧作直线运动、摆动运动和高速旋转运动）的焊接进行了研究。图8为三种电弧运动方式焊接的焊缝成形示意图。焊枪在直线运动高速焊时的焊缝成形差，有咬边现象，并且焊缝还出现了“驼峰”焊道，这是由于焊接电流较大，焊速较快，这时，电弧对熔池液体金属的后排作用很强，弧坑很深，又没有足够的液体金属来填满弧坑两侧，因此形成咬边。如图8a所示；焊枪在摆动运动高速焊时的焊缝如图8b所示，焊缝呈波浪形，且成形差，咬边严重；图8c是焊枪在旋转运动高速焊时的焊缝图，焊缝成形好，无咬边现象，这是因为电弧的高速旋转使电弧力对熔池的作用分散，弧坑深度减小，电弧的高速旋转降低了电弧对熔池液体金属的后排作用，因而焊缝的成形好。??? 采用高速旋转电弧焊接机器人进行了高速跟踪控制的研究，试样为板厚3.2mm,长500mm的波浪形搭接接头，在焊接电流为300A、旋转频率为50Hz时的跟踪速度达到了120cm/min。M KODAMA 研制的电磁驱动高速摆动电弧传感器在焊接电流530A、摆动频率20Hz时的焊接速度能达到120cm/min。

摘要：由于传统手工焊接对操作人员的技术要求高，并且在操作过程中往往对操作人员的身体产生不可避免的危害。因此，需要自动化控制的焊接过程。为达到自动化的目的，设计旋转电弧传感器。
本次设计采用圆柱形外壳体为主要结构，采用空心轴电机为动力源，首先对运动机构和防转机构进行讨论。进而对导电杆，检测装置，偏心机构这些部件进行了计算和设计。最后对通水方式，通电方式，绝缘与密封方式进行阐述。最终达到设计该机构的目的。
关键词： 焊接 旋转电弧 传感器 导电杆 偏心机构

目 录
1 引言 （01）
1.1 选课的依据和意义 （01）
1.2 当代焊缝跟踪传感器 （01）
1.2.1 附加式传感器概述 （01）
1.2.2 电弧传感器概述 （02）
1.3 电弧传感器工作原理 （03）
1.3.1 电弧传感器的基本原理 （03）
1.3.2旋转电弧传感器的原理 （06）
1.4 课题任务 （10）
2 课题设计主要内容 （11）
2.1电弧旋转方案的选定 （11）
2.1.1 空心轴电机 （11）
2.1.2 运动机构设计 （12）
2.1.3 防转机构 （13）
2.2总体结构设计 （14）
2.2.1 各功能部分的轴向分配 （14）
2.2.2 径向空间的分配 （15）
2.3导电杆部件的设计 （16）
2.3.1 导电杆部件的总体设计 （16）
2.3.2 轴承的选用与安装 （16）
2.4检测装置的选定与安装 （17）
2.4.1 电弧扫描位置与转速的检测方法 （17）
2.4.2 分体式安装的旋转编码器 （18）
2.5偏心机构的设计 （19）
2.5.1 偏心方案的确定 （19）
2.5.2 偏心机构的平衡 （22）
2.6外壳的设计 （23）
2.6.1 外壳总体设计 （23）
2.6.2 通水方式 （24）
2.6.3 通气方式 （25）
2.7绝缘与密封设计 （26）
2.7.1 绝缘设计 （26）
2.7.2 密封设计 （27）
2.8其它零部件的设计 （28）
2.8.1 集线盖与接地装置 （28）
2.8.2 安装设计 （30）
2.8.3 修配方案设计 （30）
2.9设计参数 （31）
3 结论 （32）
3.1课题设计过程总结 （32）
3.2课题设计的缺陷与后续工作 （32）
参考文献 （34）
致 谢 （36）
附 录 （37）