管道外圆自动焊接机结构设计

管道外圆自动焊接机结构设计

摘要：管道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。管道运输业的主体是管道，管道工程的核心工作是管口的焊接。因此研究高效率、性能可靠的管道全位置自动焊接机具有十分重要的意义。

      为解决管道建设野外作业的自动化焊接的难题，研制了一种导轨式管道焊接机器人，其关键技术包括：研制新型的行走机构、焊枪摆动机构、及机器人轨道、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，该机器人能沿导轨平稳、可靠的行走，进行管道外圆全位置焊接，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； 管道 ；机械手

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管道外圆自动焊接机的发展及应用 5

1.2.1焊接机器人的发展历程 5

1.2.2焊接机器人国内外应用现状 6

1.2.3焊接机器人技术展望 7

1.3管道外圆自动焊接机的研究现状 8

1.3.1管道外圆自动焊接机国外研究现状 8

1.3.2管道外圆自动焊接机国内研究现状 9

2.管道外圆自动焊接机总体结构设计 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管道外圆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