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毕业设计-船舶导轨垂直双面角焊机结构设计，共28页，12885字，附autocad设计图纸、SolidWorks三维设计图纸、文献综述、外文翻译、知网查重率23.86%
摘要：运输是油气运输中最主要、最快捷、经济、可靠的方式，可用于输送水、原油、天然气、成品油等，具有输量大、距离长、安全性高、成本低等优点，在各国发展迅速。运输业的主体是，工程的核心工作是管口的焊接。因此研究高效率、性能可靠的全位置自动焊接机具有十分重要的意义。
       为解决建设野外作业的自动化焊接的难题，研制了一种导轨式焊接机，其关键技术包括：研制新型的行走机构、焊枪摆动机构、及机轨道、焊枪机械手。介绍了导轨式焊接机结构的设计和焊接机控制，着重对其结构特点、动作原理、设计要点进行设计分析和说明。现场应用表明，该机能沿导轨平稳、可靠的行走，进行全位置焊接，其操作简便，成本低，适合我国现场施工作业及工人的技术水平，既保证了焊接质量，又提高了劳动效率。
关键词：轨道式焊接机 ；结构设计；  ；机械手

Abstract: Pipeline transportation is the most important, quickest, economical and reliable method in petroleum transportation. It can transport water, crude oil, natural gas, oil product etc. It has a number of advantages: high transmission volumes, long distance, safety and cost-effectiveness, which is rapid developed in all the world. The subject of pipeline transportation is pipeline; the core of pipeline project is nozzle welding. So, it has very important significance to develop high efficient and reliable performance pipeline all-position automatic welding machine.
   An orbit pipeline welding robot has been developed to solve the problem of automatic welding during pipeline construction in the fields. Its key techniques consist of developing a new type of travel unit, welding torch as cillating unit, robot orbit and intelligent control system etc. The development work of the orbit pipeline welding robot mechanic system is introduced in the paper. The main illustration is about the system's structure，action principle，key points of design and machining technies and verifying calculation for selecting reduction gearbox with the wire feeder motor and the diameter of the wire-feed wheel. The application in fieldwork shows that the robot can trave1 along the orbit stably and reliably and carry through all-position welding. The welding is easy with low cost that is fit for fieldwork and worker in our country，guarantees the welding quality and improve working efficiency.
Keywords: Orbital welding machine ；construction design ；pipeline； Manipulator        Signature of supervisor:

目  录
摘要 1
Abstract 2
1. 绪 论 5
1.1课题背景及研究意义 5
1.2船舶导轨垂直双面角焊机的发展及应用 5
1.2.1焊接机的发展历程 5
1.2.2焊接机国内外应用现状 6
1.2.3焊接机技术展望 7
1.3船舶导轨垂直双面角焊机的研究现状 8
1.3.1船舶导轨垂直双面角焊机国外研究现状 8
1.3.2船舶导轨垂直双面角焊机国内研究现状 9
2.船舶导轨垂直双面角焊机总体结构设计 11
2.1自动焊接机总体要求和技术指标 11
2.2 自动焊接机总体方案的确定 11
2.3 自动焊机的设计基本思路 12
2.4小车行走机构 12
2.4. 1 基本工作原理 12
2.4.2 行走机构车体设计要点 13
2.4.3 行走机构滚动组件的设计要点 13
2.5 焊丝送进机构 14
2.6 焊枪摆动机构 15
2.7 焊接轨道 15
2.8行走机构的设计计算 16
2.8.1 等效负载转矩计算 17
2.8.2 等效转动惯量的计算 18
3 焊接小车行走机构的机械传动 19
3.1 电机的选择 20
3.2 减速器的结构及传动比 21
3.3 送丝机构的机械传动 21
3.3.1 送丝电机的选择 21
3..3.2 减速器 23
3.4 焊枪姿态调整机构的机械传动 23
3.4.1 电机的选择 23
4. 结  论 25
参考文献 25
致  谢 26

自动焊接机总体要求和技术指标
全位置自动焊接就是在相对固定的情况下，借助于机械、电气的方法，使焊接设备带动焊枪沿焊缝环绕管壁运动，从而实现自动焊接。自动焊接机能够实现平焊、立焊、横焊和仰焊的全位置和大型的全位置焊接。设计本自动焊接机应满足的基本要求是：在满足预期功能的前提下，性能好、效率高、重量轻、成本低，在预定使用期限内安全可靠、操作方便、维修简单和造型美观等。全位置自动焊接机既要求结构紧凑，又要求控制准确，实现计算机控制的自动焊接是机电一体化设计的高度集成。本自动焊接机的主要技术指标如下：
（1）行走机构速度范围：200mm/min～2000mm/min；调整递增量：10mm/min；调整精度：设定值的±1%或±20mm/min中的最大值；
（2）横向模块调整速度：30～300mm/min；
（3）高度模块调整速度：20～180mm/min；
（4）倾角模块调整速度：±5～45°/s；
（5）夹角模块调整速度：±0.25～500°/s；
（6）送丝机构速度范围：5000～15000mm/min；
（7）机械行程：横向模块100mm；高度模块100mm，并设有＞60mm的
手动调整范围；倾角模块±90°；夹角模块±0.5～30°；
2.2 自动焊接机总体方案的确定
全位置自动焊接机是由机械系统和微机智能控制系统组成，机械系统是全位置自动焊接机的执行系统。焊接工程现场施工都在野外作业，而且环境相对比较恶劣，一般施工周期也比较长，为了满足现场要求，达到焊接质量和提高劳动效率，本设计自动焊接机要求重量轻、体积小、操作简单、安装调试和维护方便，故本全位置自动焊接机采用模块化设计，包括焊接小车和轨道两部分，其中焊接小车包括以下模块：行走机构、横向调整机构、高度调整机构、倾角调整机构、焊枪摆动机构、送丝机构。焊接小车通过夹紧机构安装在焊接轨道上，带动焊枪沿管壁外径作圆周运动，小车上的摆动机构、横向与高度调整机构用以实现焊枪的横向摆动跟踪和上下移动。送丝装置可外挂在焊接小车上，并与焊接小车绝缘，这样可方便换丝，提高工作效率。整机主要部件采用强度高、重量轻的铝合金2A16加工而成，从而使整机重量轻并满足强度要求。
2.3自动焊机的设计基本思路
自动焊机的设计采用以下基本思路:
①焊接小车:焊接小车带动焊枪自动行走，于其上可实现焊枪位置的上下、左右调整以及焊枪角度调整。
②导向轨道:焊接小车依靠导向轨道实现自动行走。轨道装拆简便易行，安装时定位准确。
③焊接机械手:焊接机械手夹持焊枪实现焊接。拆装方便，稳定性好。