焊接翻轉機設計要多少細節

A. 焊接接頭的設計

一、焊接接頭
焊接結構是由許多部件、元件、零件用焊接方法連接而成的，因此焊接接頭的性能質量好壞直接與焊接結構的性能和安全性、可靠性有關。多年來焊接工程界對焊接接頭進行了廣泛的試驗研究，這對於提高焊接結構的性能和可靠性，擴大焊接結構的應用范圍起了很大作用。
(1)焊接接頭的基本類型
用主要的焊接方法如熔焊、壓焊和釺焊都可製成焊接結構，用這些焊接方法連接金屬結構形成不可拆的連接接頭—焊接接頭，分別形成熔焊接頭、壓焊接頭和釺焊接頭，從而構成焊接結構。但應用最廣泛的是熔焊，這里重點介紹熔焊接頭。
1)熔焊接頭：熔焊接頭由焊縫金屬、熔合線、熱影響區和母材所組成。而焊縫金屬是填充材料和部分母材熔化後凝固而成的鑄造組織。熔焊接頭各部分的組織是不均勻的，性能上也存在差異。這是由於以上四個區域化學成分和金相組織不同，並且接頭處往往改變了構件原來的截面和形狀，出現不連續，甚至有缺陷，形成不同程度的應力集中，還有焊接殘余應力和變形，大的剛度等都對接頭的性能有影響，結果使接頭不僅力學性能不均勻，而且物理化學性能也存在差異。為保證焊接結構可靠地工作，希望焊接接頭具有與母材相同的力學性能，有些情況下還希望獲得相同的物理和化學性能，如導電、導磁、抗腐蝕性能和相同的光澤和顏色等。
就焊縫金屬而言銀山，往往形成柱狀晶鑄造組織，一般較母材的強度高且硬，而韌性下降。對於高強度鋼，採用適當的工藝措施，如預熱、緩冷或採用合適的熱輸人也可獲得要求性能的焊縫金屬。一般來說，焊縫金屬強度相對母材強度可能要高或低，前者稱為高匹配，後者稱為低匹配。
寬度不大的熱影響區，由於焊接溫度場梯度大，各點的熱循環大不相同，造成了組織和性能的不同。這種差別和被焊金屬的組織成分、焊接熱輸人有關。特別要指出的是經過焊接熱循環後發生的「動應變時效」(熱應變時效)會使接頭性能惡化。將鋼材、鋁材等經預應變後，會產生變脆的「時效」現象，這種預應變及時效都是在低溫(室溫)下發生的，通常稱為「靜應變時效」。而焊接熱影響區經焊接熱循環後會產生熱應變，焊接的高溫加速了時效脆化，所以「動應變時效」大大降低了接頭的性能，要注意防止。
熔焊的焊縫主要有對接焊縫和角焊縫，以這兩種焊縫為主體構成的焊接接頭有對接接頭、角接接頭、T形(十字)接頭、搭接接頭和塞焊接頭等。根據GB/T 985-1988《氣焊、焊條電弧焊及氣體保護焊焊縫坡口的基本形式與尺寸》和GB/T 986-1988《埋弧焊焊縫坡口的基本形式與尺寸》常用的焊縫坡口基本形式與所構成的上述接頭形式如圖5 -1所示。圖5 -1中給出了對接接頭(見圖5-1 a~n）、角接接頭(見圖5 -1o~u) 、T形和十字接頭(見圖5 -1 v~Y及z、a')及搭接接頭(見圖5 -1 b' 、c')的坡口形式、尺寸、熔化形成的焊縫金屬(圖中用細實線表示)。由符號字母代表的有關尺寸見表5-6。表5-6是參照GB/T 985-1988 , GB/T 986-1988標准規定列出的。選擇哪一種坡口形式除按照上述兩標准外，也可按行業和企業標准由焊件厚度確定，並且有一個合適的區間。例如厚度為30mm的板對接，既可以選擇圖5 -1 i所示的雙Y形坡口(由表5-6可查得：用焊條電弧焊時，該坡口適於12~ 60mm厚的板；用埋弧焊時，適於24~60mm厚的板)，也可以選擇圖5 -1 m所示帶鈍邊的雙U形坡口。無論選擇哪一種坡口形式，都首先模櫻要保證接頭質量，同時還要考慮經濟性。
電渣焊接頭是熔焊接頭中重要的一種接頭。當焊件厚度大於30mm時即可以考慮採用電渣焊接頭，特別是大斷面的焊縫，例如焊件厚度大於60 mm，則電渣焊比電弧焊接頭效率要高。常用電渣焊接頭的基本形式如圖5 -2所示，各種形式電渣焊接頭尺寸見表5 -7。當工件採用電渣焊時要使工件位置做到焊縫由下至上，即適於垂直位置焊接的焊縫。電渣焊焊縫由焊接材料和母材邊緣被高溫的渣池熔化堆積而成，因而焊縫的內外側應該有擋塊，電渣焊適於大和特大焊接截面的焊件，如厚壁壓力容器、大直徑的軸、大厚度的管道、大機器件的拼焊等。電渣焊旦搏叢的焊件焊後通常要經正火——回火或高溫退火熱處理，以消除大焊接熱輸人造成的寬熱影響區、粗晶粒、高殘余應力的不良影響。
電子束焊接接頭是熔焊接頭中一種特殊的接頭。它是利用聚焦的高速電子流轟擊焊件，使電子動能轉化為熱能而熔化焊接接頭的焊縫區而進行的熔焊。其特點是可焊接各種特殊的金屬，大厚度，焊縫的深寬比大(可達25 :1）。按其特點應用於核反應堆元件，航空、航天設備中的某些特殊金屬、超高強度鋼及耐熱合金零件的焊接。由於電子束直徑細、焊接能量集中，焊接時不加填充金屬，形成了電子束焊接頭的一些特點。這種接頭也有對接、角接、T形接和搭接形式，還有一種類似於電渣焊的疊接的端接形式，只是焊件是貼緊的。
2)壓焊接頭：除了上述熔焊接頭外，電阻焊、摩擦焊、擴散焊、超聲波焊、冷壓焊和爆炸焊統稱為壓焊，其中電阻焊和摩擦焊由於其具有高效率的特點，在許多部門得到了廣泛的應用。特別是在汽車工業中，電阻焊和摩擦焊應用很普遍，電阻焊中的點焊(包括滾點焊)和縫焊多是採用搭接接頭，凸焊是點焊的一種變異，但接頭形式有多種多樣，需要根據焊件形狀尺寸，設計出適用和巧妙的接頭來。高頻電阻焊一般為對接，也有採用搭接接頭的。電阻對焊顯然是採用對接接頭，應當指出的是，由於電阻對焊工藝的發展，目前其已經可以焊接100000mm2以上的截面，所以在鍋爐壓力容器的製造中，特別是鋼管道的環縫中，例如石油、天然氣的長輸管線建設中(包括陸地和海洋)，電阻對焊獲得了應用。摩擦焊接頭通常也是採用對接接頭。其他的阻焊接頭形式和應用可參考有關資料。
3)釺焊接頭：釺焊接頭也有多種類型，但基本類型只有對接接頭和搭接接頭兩種。
(2)熔焊坡口形式的選擇
熔焊坡口形式根據其形狀，可分三類，即基本型，如圖5-1b, 1等即I形、V形和單V形、U形和單U形等；還有就是特殊型，如卷邊的、帶墊板的、鎖邊的和塞焊、開槽焊等；組合型，顧名思義這是上述各型組合而成，圖5 -1中絕大多數都是這種組合型的坡口。坡口形式通常根據工廠條件、工藝要求等考慮以下問題來決定。
1)工廠的加工條件。例如採用雙V形、Y形、單邊V形、雙單邊V形、V形、I形等坡口可用氣割、等離子弧切割，當然也可用金屬切削方法加工。但雙U形、帶鈍邊U形、帶鈍邊J形、U形、Y形坡口一般需用刨邊機加工(最近也有採用氣割加工U形坡口的報道)，效率較熱切割低。
2)可達性的好壞。採用Y形、帶墊板Y形(見圖5-1e、f)、帶墊板V形、VY形(見圖5-1g)、帶鈍邊的U形(見圖5-1h)等坡口的接頭，施焊時，一般可不需翻轉，對內徑較小的容器或管道，以及不便翻轉的結構，為避免仰焊及不能從內側施焊，則可採用這種坡口和焊縫形式。
3)減小焊接材料的消耗量，一般熔敷金屬量小，焊接材料(焊條、焊絲和焊劑、保護氣體)消耗也小，也節省加工時間。同樣板厚：Y形比雙Y形坡口的熔敷金屬量增加最大可達50%，雙U形或UY形則更加節省熔敷金屬，因此對於大厚度的焊接接頭，多採用這種較經濟的坡口。
對於不適於電渣焊、電子束焊的特厚件焊縫還採用窄間隙焊。電渣焊的坡口。
4)考慮焊接變形與應力。例如單面焊可能引起角變形和焊縫根部的嚴重焊接殘余應力，此時要考慮材料(母材)特點，採用適當的工藝和坡口形式，以便獲得合格的接頭。
應該指出，無論是對接焊縫還是角焊縫，其焊縫表面都可以是凹陷的、凸起的或是平齊的，後者有時通過加工來達到。而角焊縫除了上述三種等邊角焊縫外，還有三種不等邊角焊縫，圖5 -3所示直角焊縫的四種形式，除三種等邊平的、凹的和凸的直角焊縫外(見圖5-3a~c），還有平的不等邊直角焊縫(見圖5-3d) 。焊腳尺寸K為角焊縫的特徵尺寸，角焊縫的焊腳尺寸為焊縫內接等腰直角三角形的直角邊，如圖5 -3所示。
(3)工作接頭、聯系接頭和密封接頭
前述焊接接頭的基本類型主要是根據採用的焊接工藝來區分的。實際上也是根據焊接結構焊縫的承載狀況來分的。焊接結構的焊縫又可以按直接承受載荷與否分為承載焊縫和非承載焊縫，習慣上又稱為工作焊縫和聯系焊縫，如圖5-4所示。前者將結構中的作用力由一個零件傳至另一個零件，焊縫和零(構)件串聯在一起，這種焊縫必須進行強度計算。後者的焊縫和零(構)件並聯在一起，與零(構)件一起同時受力和變形，焊縫即使破壞，一般也不會影響整個結構的安全工作，傳遞作用力不是焊縫的主要任務，通常可不進行強度計算。但嚴格講，應該認為是整個接頭，除焊縫外，還有熔合線、熱影響區等承擔(串聯或並聯)直接作用載荷或不直接承受載荷(並聯)，所以有資料提出了工作接頭、聯系接頭和密封接頭。後者的主要任務是防止泄漏，故多屬於工作接頭。
(4)焊接接頭工作應力的分布
圖5 -1所示的熔焊接頭，如前述主要有對接接頭、角接接頭、T形接頭(十字接頭)和搭接接頭，塞焊接頭實際上也是一種搭接接頭。在焊接接頭中工作應力的分布不是均勻的，也就是存在應力集中，而各種接頭應力集中的情形亦不相同。其中對接接頭應力集中最小，形式最簡單，力的傳遞也較少轉折，故是最合理的、典型的焊接接頭形式。即使如此，對接接頭如果出現較大的余高和過渡處圓弧半徑較小，則應力集中將增大，圖5 -5是對接接頭中應力分布的情形。圖5-6則是應力集中系數Kσ隨余高h和過渡圓弧半徑r變化而變化的情形。
T形(十字)接頭由母材向焊縫過渡急劇，力的傳遞轉折大，力線扭曲，應力分布不均，易出現較大的應力集中，其應力分布如圖5 -7所示。由圖5-7a可見，由不開坡口角焊縫構成的T形(十字)接頭，即圖5 -1a所示T形接頭，其最大應力在角焊縫的根部，如Ⅰ - Ⅰ、 Ⅱ - Ⅱ截面的A點和Ⅲ - Ⅲ截面的B點。如開坡口焊透，則應力分布大為改善，如圖5-7b所示。T形(十字)接頭也是典型的熔焊接頭，應用亦很廣，該接頭在造船業中占所有接頭的70%，所以改善其應力分布十分重要。對於Ⅰ形坡口的角焊縫構成的T形(十字)接頭，隨著焊腳尺寸的增大和θ角的減小(圖5-7a)，應力集中下降，當θ角小於或大於45°，即屬圖5-3d的不等邊角焊縫時，只有長邊順著力線方向(即θ<45°)，才會改善應力分布不均的狀況。
由角焊縫構成的搭接接頭，其應力分布很不均勻，它不是理想的結構接頭形式，在動載和低溫時尤其應避免採用。但由於採用搭接接頭，裝配工作十分簡便，焊前准備工作簡單，構件收縮量小，故在一些受靜載的建築結構中和用薄板製造的儲罐結構中仍被採用。應該指出：搭接接頭又可分為正面搭接和側面搭接，搭接接頭中不僅存在角焊縫橫截面上應力分布不均的情形(和T形接頭角焊縫類似)，而且正面和側面搭接焊縫中的應力分布也不同，側面搭接焊縫沿焊縫長度的應力分布不均，如圖5-8所示。該圖是僅有側面搭接焊縫的情況，A1、A2表示搭接板的截面積，曲線為切應力Tx的分布。由圖5-8c可見，當焊縫長度增加，應力分布不均加劇，中段幾乎不受力，故一些標准規定了承載搭接焊縫(側面搭接)的長度。
二、焊接接頭的設計
(1)焊接接頭的設計特點 優良的接頭設計是防止結構破壞的條件之一。實際受力十分復雜的接頭，進行設計應考慮以下問題：
1)焊接結構應該優先採用接頭(焊縫)形式簡單、應力集中小、不破壞結構連續性的，即不使或很少使力線密集或出現轉折的接頭和焊縫形式。
上述熔焊接頭中，對接接頭是最符合上述條件的，因此應優先考慮採用，其次應考慮採用T形(十字)接頭，而搭接接頭則應避免採用，但如上述在一些靜載的，不是很重要的結構中為了施工方便仍有採用。
2)在有可能的條件下，盡量將焊接接頭布置在工作載荷較小處，以及構件幾何尺寸和形狀不變的地方。
3)角焊縫的焊腳尺寸不宜過大，搭接角焊縫不宜過長。如前所述，應力分布沿角焊縫截面是不均勻的，截面越大，應力分布不均勻的程度越大，故大截面的角焊縫承載能力低。而焊接材料與工時消耗卻隨焊腳尺寸成平方地增加。在搭接接頭中，正面角焊縫的剛度大於側面角焊縫，實際強度也大，所以具有正側面角焊縫的聯合搭接角焊縫中的應力分布不均，側面角焊縫沿焊縫長度方向的應力分布亦不均，故對重要的結構、變形能力差的接頭，尤其要注意。
4)鋼板在厚度方向上(Z向)性能差，因此組成T形(十字)接頭，如要在厚度方向上傳遞外力，應選用Z向鋼。
5)焊接接頭剛度大，焊縫未達屈服前變形量很小，故對於作為鉸接點的接頭(如桁架的節點)可能產生高的附加應力，此時應採取諸如減小焊接截面、改變焊縫位置等措施來增加接頭的柔性。
6)充分考慮製造廠的條件，提高設計接頭的工藝性。如使焊接結構的接頭種類少，採用的焊接方法種類少，接頭尺寸單一；施工時的可達性好，包括焊接時的可達性和焊接完成後的可檢驗性(如射線探傷便於布片，超聲探傷有合適的探頭移動范圍等)；施焊性好等等。
7)計算接頭時不考慮應力分布不均及焊接殘余應力，下面還要介紹到這種計算是作了一些假定和簡化的。而對於工作條件苛刻，如在低溫或動載下或接頭剛度大的場合，則要適當考慮這些因素。而對於在腐蝕環境下工作的焊接結構的接頭，接頭的細節設計也需要特殊考慮。
(2)焊接接頭靜載強度的計算
1)以許用應力法為基礎的計算
①對接接頭強度的計算：圖5 -9為典型對接接頭及其受力情況，可按表5-8的公式進行計算。由計算公式中可以看出，計算不考慮接頭中的應力集中(應力分布不均)，也不考慮焊接殘余應力，並認為工作應力沿焊縫是均勻分布的。從圖5-9a可以看出，當不同厚度的兩板對接，厚度差(δ一δ1)超過規定值時(按GB 985標准，允許厚度差1~4mm)，需在厚板上削出斜面，斜面長L>3(δ一δ1)，也可兩面削出斜面。
②搭接接頭強度的計算：圖5-10為典型的搭接接頭及受力情況，這里還列出了塞焊和電鉚焊搭接接頭(見圖5-10g、h)，除此以外，搭接接頭都是角焊縫組成的，和對接接頭強度計算主要是驗算對接焊縫的強度一樣，搭接接頭強度計算則主要是計算角焊縫的強度。在搭接角焊縫的計算中進行了下述假定：
第一，對於此種角焊縫的形狀(見圖5 -3)都將內接等腰直角三角形的高即
K0，作為計算厚度，不計及焊縫的凸凹度，也不考慮熔深的差別，這樣
K0≈0. 7K，K為焊腳尺寸。當熔深較大，如埋弧焊時，可考慮K0≈0. 8K，甚至等於K。
第二，角焊縫一律按計算截面，即計算厚度(習慣稱喉厚)截面處受切應力破壞來計算，即使接頭承受彎矩，抵抗彎矩產生的應力亦假定為切應力，見表5-8中，式(5-12 )、式(5-15 )、式(5-17 )等等。
第三，不考慮正、側面角焊縫上應力的差別和焊縫上應力分布的不均，這給計算帶來了方便。由於側面搭接焊縫隨焊縫長度的增加，應力不均勻程度增大，上述計算規定限制了計算焊縫的長度。
第四，限制角焊縫的最小焊腳尺寸，一般不應小於4mm，當板厚小於4mm，則焊腳尺寸可與板厚相同。圖5 -10各種搭接接頭強度的計算見表5-8的相關部分。
③T形接頭強度的計算：如圖5-7所示，T形接頭和十字接頭可以由角焊縫構成(見圖5 -7a)，這種接頭會產生應力集中，也可以由對接焊縫，如K形坡口(見圖5-7b)焊縫構成，後者應力集中要小得多。表5-8所列包括了兩種焊縫的強度計算。可以看出，角焊縫的強度計算與搭接角焊縫的強度計算是一樣的，而後者又和對接焊縫強度的計算相同。應該指出，T形接頭承受壓力(見圖5 -11a)時，由於立板可與蓋板抵緊，承受壓力能力大為提高，可用式(5 -20 )進行強度計算。很多情況下，集中力既不平行、又不垂直於焊縫，可以將作用力分解成兩部分，分別進行強度計算，如圖5 -11 d及表5-8中式(5 -26 )。
2)極限狀態設計法焊縫連接的計算。根據GB 50017-2003《鋼結構設計規范》，採用焊接連接時，對於對接接頭、T形接頭、角接頭和搭接接頭上的焊縫，採用了對接焊縫、直角角焊縫(圖5 -3 )、斜角角焊縫(圖5 -13)和對接與角接的組合焊縫(圖5-12)等形式。焊縫則應根據結構的重要性、載荷特性、焊縫形式、工作環境以及應力狀態等情況選用是否熔透和不同質量等級，如承受疲勞構件的對接焊縫均應焊透且焊縫質量為I 、II級；雖不計疲勞，但要求與母材等強的，也要求焊透，並應不低於II級的焊縫質量；重級工作制的吊車梁、起重量>50t的中級工作制的吊車梁，腹板與蓋板間的角焊縫，要求開坡口焊透等。
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B. 自動焊接生產線從設計到生產要那些步驟

自動焊接生產線從設計到生產要經歷八個步驟：1、收集信息；2、了解需求；3、方案確認；4、主要部件選型；5、參數驗證；6、常規設計；7、審核與客戶確認；8、現場調試。下面為大家詳細解釋一下：

1、收集信息：詳細了解原有工序、生產工藝或生產設備的所有具體細節，和現有產能、人工數量、現有多少工序、工序品質（或產品品質）、原輔材料等情況。最好能到生產線上去向主管工程師和操作員工進行多層面的詢問、勘察和了解，並了解工作場地中的環境要求，以及是否有什麼特殊的要求；

2、了解需求：向客戶方主管了解需要達到的主要目的和要求，現場對照產品詢問客戶需求，最好能參照客戶能提供的相關案例；

3、方案確認：根據上述兩個基本情況，結合可供選擇的條件，提出初步可行性方案，供團隊集體討論後，交付給客戶確認；（一般這會有幾個來回後才能初步定下來）

4、主要部件選型：方案經由客戶確認後，開始進行自動化部品選型；（一般在做可行性方案時，也需要進行初步的選型動作，此時選型審核需相關經驗豐富的人員審核，切不可因為成本就隨便更換型號）

5、參數驗證：根據客戶對產能（一般是指整個循環過程所需的時間）的要求，進行全製程的工步設計，並對所初選的自動化部品的功能進行校核和確認；

6、常規設計：在以上工作完成後，就可以進行裝配總圖草圖的設計工作，進入常規的機械設計工作流程了。同時，由電氣工程師和程序編制人員，依據整體實施方案和工步流程圖，進行電氣原理圖和程序控制軟體的設計、編制工作；

7、審核與客戶確認：完成機械設計、外采自動化元器件、機械加工零部件、電氣圖和程式控制圖後，經過規范的審核和客戶再次確認後，即可進行製造、裝配、調試工作，完成後進入試運行階段；

8、現場調試：通過試運行和測試，在能達到設計要求並能實現客戶要求後，即可進行到客戶現場安裝、調試階段。項目調試初期一般需要設計人員現場跟蹤一段時間，這樣能提升設計人員的個人能力

C. 焊接技術在機床行業中的應用是什麼

1. 焊接齒輪的自動化焊接方案
重型鍛壓設備產品的傳動齒輪，其結構組成主要有輻板、齒圈和偏心輪軸。該焊接齒輪的齒圈材料為45# 或40CrMo材料，焊接前需預熱，焊後要保溫處理。自動化焊接可採用變位機，先將齒圈與輻板預組裝在一起，固定在變位機上。然後，將變位機連續旋轉，用火焰預熱器將工件預熱到200～350℃，再將變位機自動調整到45°角位置，用自動焊，進行自動跟蹤焊接，並使角焊縫焊腳高度達到設計焊縫尺寸要求。同時，對內圈焊縫也進行自動焊接。
2．箱型零件的自動化焊接方案
機床產品焊接結構多為復雜的箱型結構，結構內布置眾多加強筋板，這使自動化焊接較為困難。若將箱型零件從設計上進行改進，在焊接翻轉機上一邊組裝一邊焊接，則自動化焊接是完全可行的。如機械壓力機的立柱，先將底板夾緊在大型焊接翻轉機的組裝平台上，然後組裝拉緊螺栓支撐板，各類加強筋板等。採用十字操作自動焊接機，焊接拉緊螺栓支撐板內角焊縫。採用龍門式自動焊接機，焊接各類筋板角焊縫、外表面焊縫等。可一次完成組裝焊接工作，將減少了兩零件背對背組裝工序，提高了焊接生產率。

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D. 如何設計一個180度鋼板翻轉機構

機械原理課程設計 鋼板翻轉機
實驗內容
任選一題,進行一個機構系統運動方案的設計.
1、鋼板翻轉機
該機具有將鋼板翻轉180°的功能.如圖11所示,鋼板翻轉機的工作過程如下.當鋼板T由輥道送至左翻板W1後,W1開始順時針方向轉動.轉至鉛垂位置偏左10°左右時,與逆時針方向轉動的右翻板W2會合.接著,W1與W2一同轉至鉛垂位置偏右10°左右,W1折回到水平位置,與此同時,W2順時針方向轉動到水平位置,從而完成鋼板翻轉任務.
已知條件：
1）原動件由旋轉式電機驅動；
2）每分鍾翻鋼板10次；
3）其他尺寸如圖11所示；
4）許用傳動角[γ]=50°；
圖11 鋼板翻轉機構工作原理圖
設計任務：
1）用圖解法或解析法完成機構系統的運動方案設計,並用機構創新模型加以實現；
2）繪制出機構系統運動簡圖,並對所設計的機構系統進行簡要的說明.

E. 自動化焊接設備都有哪些部分構成

自動化焊接設備的構成：
1、焊接電源，其輸出功率和焊接特性應與擬用的焊接工藝方法相匹配，並裝有與主控制器相連接的介面。
2、送絲機及其控制與調速系統，對於送絲速度控制精度要求較高送絲機，其控制電路應加測速反饋。
3、焊接機頭用其移動機構，其由焊接機頭，焊接機頭支承架，懸掛式拖板等組成，地於精密型焊頭機構，其驅動系統應採用裝有編碼器的伺服電動機。
4、焊件移動或變位機構，如焊接滾輪架，頭尾架翻轉機，回轉平台和變位機等，精密型的移動變位機構應配伺服電動機驅動。
5、焊件夾緊機構。
6、主控制器，亦稱系統控制器，主要用於各組成部分的聯動控制，焊接程序的控制，主要焊接參數的設定，調整和顯示。必要時可擴展故障診斷和人機對話等控制功能。
7、計算機軟體，焊接設備中常用的計算機軟體有：編程軟體，功能軟體，工藝方法軟體和專家系統等。
8、焊頭導向或跟蹤機構，弧壓自動控制器，焊槍橫擺器和監控系統。
9、輔助裝置，如送絲系統，循環水冷系統、焊劑回收輸送裝置、焊絲支架、電纜軟管及拖鏈機構結構設計電氣控制設計三大部分。
10、焊接機器人，又稱機械手臂，是自動化焊接設備的重要組成部分。其主要工作包括：焊接、切割、熱噴塗、搬運等。
近20年來，隨著數字化，自動化，計算機，機械設計技術的發展，以及對焊接質量的高度重視，自動焊接已發展成為一種先進的製造技術，自動焊接設備在各工業的應用中所發揮的作用越來越大，應用范圍正在迅速擴大。在現代工業生產中，焊接生產過程的機械化和自動化是焊接機構製造工業現代化發展的必然趨勢。

F. 焊接操作機的應用與組成

焊接操作機應用：焊接操作機是與焊接滾輪架、焊接變位機等組合，對構件的內外環縫、角焊縫、內外縱縫進行自動焊接的專用設備，有固定式、回轉式、全位置等多種結構形式。可根據用戶的需求選擇結構並配套各種焊機以及增加跟蹤、擺動、監控、焊劑回收輸送等輔助功能.
焊接操作機組成原理：主要由操作裝置、控制裝置、動力源裝置、工藝保障裝置組成。
一、 操作裝置包括導軌、傾角調節機構、垂直導向機構、焊槍夾和焊槍，傾角調節機構可使焊槍能繞中心進行正負旋轉。
二、 控制裝置由電氣控制系統組成，可以控制焊接操作機的工作狀態。
三、 動力源裝置由氣缸組成，採用氣壓驅動進行動力傳送。
四、 工藝保障裝置由導絲機構、焊絲導管和導絲嘴組成，能實現焊絲的自動導向定位，可保證焊縫質量。
焊接操作機可與專用的焊件變位機械配合，實現缸體一次裝夾，兩根焊槍同時焊接左右兩側，使得加工精確度和生產效率很大幅度的提高
焊接操作機一般由立柱、橫梁、回轉機構、台車等部件組成。各部件為積木式結構，一般立柱、橫梁為其基本部件，其餘部件可據用戶使用要求選配。立柱及橫梁採用折彎焊接結構件，具有很好的剛性。 輕、中型、重型焊接操作機均採用三角型導軌，超重型採用平面方形導軌，均經刨床加工。 保證了導軌的高精度及其耐磨性。 應用於壓力容器中鍋爐汽包， 石化容器等圓筒形工件的內外縫的縱縫焊和環縫焊焊接。
獨特的橫梁和立柱截面設計，焊後去應力處理，經刨、磨成型。重量輕、強度高、穩定性好。橫梁內伸縮臂的設計，可有效增加橫梁的水平伸縮距離。
橫梁升降採用交流電機恆速方式，升降平穩、均勻，安全系數高。帶安全防墜裝置。
橫梁伸縮、立柱電動回轉、電動台車均採用交流電機變頻無級調速，恆轉矩輸出，速度平穩（特別是低速下），啟動或 停止迅捷，速度數字顯示並可預置。
立柱回轉分為手動、電動兩種，回轉支承採用國內名牌廠家的產品，自帶高精度齒輪，轉動靈活，並可手動鎖緊，安全可靠。
台車採用標准鐵路路軌為行走軌道，分為手動及電動兩種。手動適用於輕型及移動范圍較小的操作機，電動則適用於重型或移動范圍較大的操作機。
載人型操作機設有載人操作平台，隨橫臂一起移動。
採用手控盒、機頭控制箱（焊接控制箱）構成近控與遠控方式，操作靈活方便，並在電氣箱預留聯動介面，可與滾輪架、變位機、圓形回轉工作台等實現同步聯動。 焊接操作機的結構形式很多，使用范圍廣，長與焊件變位機械相配合，完成各種焊接作業。 按其結構形式及應用特點可分為三種：
1、平台式焊接操作機：平台式焊接操作機又分為單軌台車式和雙軌台車式兩種。單軌台車式焊接操作機實際上還有一條軌道，不過該軌道一般設置在車間的立柱上，車間橋式起重機移動往往引起平台振動，從而影響焊接過程的正常進行。平台式焊接操作機的機動性、使用范圍和用途均不如伸縮臂式焊接操作機，在國內的應用已逐年減少。
2、橫臂式焊接操作機：這類焊接操作機根據橫臂的結構不同有分為懸臂式焊接操作機和伸縮臂式焊接操作機。
3、門式焊接操作機：這種焊接操作機有兩種結構：一種是焊接小車座落在沿門架可升降的工作平台上，並可沿平台上的軌道橫向移動；另一種是焊接機頭安裝在一套升降裝置上，該裝置又座落在可沿橫梁軌道移動的跑車上。 作用
1、准確、可靠的定位和夾緊，可以減輕甚至取消下料和劃線工作。減小製品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可換性；
2、有效的防止和減輕了焊接變形；
3、使工件處於最佳的施焊部位，焊縫的成型性良好，工藝缺陷明顯降低，焊接速度得以提高；
4、以機械裝置代替了手工裝配零件部位時的定位、夾緊及工件翻轉等繁重的工作，改善了工人的勞動條件；
5、可以擴大先進的工藝方法的使用范圍，促進焊接結構的生產機械化和自動化的綜合發展；
設計的基本要求
（1）工裝夾具應具備足夠的強度和剛度。夾具在生產中投入使用時要承受多種力度的作用，所以工裝夾具應具備足夠的強度和剛度；
（2）夾緊的可靠性。夾緊時不能破壞工件的定位位置和保證產品形狀、尺寸符合圖樣要求。既不能允許工件松動滑移，又不使工件的拘束度過大而產生較大的拘束應力；
（3）焊接操作的靈活性。使用夾具生產應保證足夠的裝焊空間，使操作人員有良好的視野和操作環境，使焊接生產的全過程處於穩定的工作狀態；
（4）便於焊件的裝卸。操作時應考慮製品在裝配定位焊或焊接後能順利的從夾具中取出，還要製品在翻轉或吊運使不受損害；
（5）良好的工藝性。所設計的夾具應便於製造、安裝和操作，便於檢驗、維修和更換易損零件。設計時還要考慮車間現有的夾緊動力源、吊裝能力及安裝場地等因素，降低夾具製造成本。
分類與組成
焊接工裝夾具是將捍件准確定位並夾緊，甩於裝配和焊接的工藝設備。
在焊接結構生產中，裝配和焊接是兩道重要的生產工序，根據工藝通常以兩種方式完成這兩道工序：—種是先裝配後焊接；一種是邊裝配邊焊接。我們把用來裝配以進行定位焊的夾具稱做裝配夾具；專門用來焊接焊件的夾具稱做焊接夾具；把既用來裝配又用來焊接的工具稱做裝焊夾具。它們統稱為焊接工裝夾具。
一個完整的夾具，是由定位器、夾緊機構、夾具體三部分組成的。在裝焊作業中，多使用在夾具體上裝有多種不同夾緊機構和定位器的復雜夾具。其中，除夾具體是根據焊結構形式進行專門設計外，夾緊機構和定位器多是通用的結構形式。
定位器大多數是固定式的，也有一些為了便於焊件裝卸，做成伸縮式或轉動式的，並採用手動、氣動、液壓等驅動方式。夾緊機構是夾具的主要組成部分，其結構形式很多，且相對復雜。驅動方式也多種多樣。在一些大型復雜的夾具上，夾緊機構的結構形式有多種，而且還使用多種動力源，有手動加氣動的、氣動加電磁的等等。這種多動力源夾具，稱作混合式夾具。在先進工業國家裡，對廣泛採用的一些夾緊機構已經標准化、系列化，在工藝設計時進行選用即可。我國焊接工作者，正進行著這方面的研究開發工作，相信不久也會有我們自己的系列化、標准化的夾緊機構出現。
特點
焊接工裝夾具的特點，是由裝配焊接工藝和焊接結構的形式決定的，有如下特點：
(1)、由於焊件一般由多個簡單零件組焊而成，而這些零件的裝配和定位焊，在焊接工裝夾具上是按順序進行的，因此，它們的定位和夾緊是一個個單獨進行的。
(2)、在焊接過程中，零件會因焊接加熱而伸長或因冷卻而縮短，為了減少或消除焊接變形，要求工裝夾具能對某些零件給予反變形或者作剛性的夾固；為了減少焊接應力，又要允許某些零件在某一方向可自由伸縮。因此，焊接工裝夾具不是對所有的零件都作剛性夾固。
(3)、對焊接工裝夾具而言，裝焊完的結構尺寸增大，重量增加，形狀變得復雜，增加了從工裝夾具上卸下的難度。
(4)、對於熔焊的夾具，工作時主要承受焊件的重力、焊接應力和夾緊力。有的還要承受裝配時的錘擊力；用於壓焊的夾具還要承受頂鍛力。
(5)、焊接工裝夾具往往是焊接電源二次迴路的一個組成部分，因此絕緣和導電是設計中必須注意的一個問題。例如，在設計電阻焊用的夾具時，如果絕緣處理不當，將引起分流，使接頭強度降低。
(6)、裝配夾具和裝焊夾具上的夾緊點、定位點比機床夾具上的多達幾倍甚至十幾倍，因此，設計難度較大，特別是定位點、夾緊點的數量、選位和兩者的對應關系，都會影響夾具的功能和質量。
(7)、焊接工裝夾具主要用來保證焊接結構各連接件的相對位置精度和整體結構的形狀精度。
焊接工裝夾具的設計
(1) 、焊接工裝夾具應動作迅速、操作方便，操作位置應處在工人容易接近、最宜操作的部位。特別是手動夾具，其操作力不能過大，操作頻率不能過高，操作高度應設在工人最易用力的部位，當夾具處於夾緊狀態時，應能自鎖。
(2) 、焊接工裝夾具應有足夠的裝配，焊接空間，不能影響焊接操作和焊工觀察，不妨礙焊件的裝卸。所有的定位元件和夾緊機構應與焊道保持適當的距離，或者布置在焊件的下方或側面。夾緊機構的執行元件應能夠伸縮或轉位。
(3) 、夾緊可靠，剛性適當。夾緊時不破壞焊件的定位位置和幾何形狀，夾緊後既不使焊件松動滑移，又不使焊件的拘束度過大而產生較大的應力。
(4) 、為了保證使用安全，應設置必要的安全連鎖保護裝置。
(5) 、夾緊時不應損壞焊件的表面質量，夾緊薄件和軟質材料的焊件時，應限制夾緊力，或者採取壓頭行程限位、加大壓頭接觸而積、加添銅、鋁襯墊等措施。
(6) 、接近焊接部位的夾具，應考慮操作手把的隔熱和防止焊接飛濺物對夾緊機構和定位器表面的損傷。
(7) 、夾具的施力點應位於焊件的支承處或者布置在靠近支承的地方，要防止支承反力與夾緊力、支承反力與重力形成力偶。
(8) 、注意各種焊接方法在導熱、導電、隔磁、絕緣等方面對夾具提出的特殊要求。例如，凸焊和閃光焊時，夾具兼作導電體；釺焊時，夾具兼作散熱體，因此要求夾具本身具有良好的導電、導熱性能。再如，真空電子束焊所使用的夾具，為了不影響電子束聚焦，在槍頭附近的夾具零件，不能用磁性材料製作，夾具也不能帶有剩磁。
(9) 、用於大型板焊結構的夾具，要有足夠的強度和剛度，特別是夾具體的剛度，對結構的形狀精度、尺寸精度影響較大，設計時要留有較大的余度。
(10) 、在同一個夾具上．定位器和夾緊機構的結構形式不宜過多，並且盡量只選用一種動力源。
(11) 、工裝夾具本身應具有較好的製造工藝性和較高的機械效率。
(12) 、盡量選用已通用化、標准化的夾緊機構以及標準的零部件來製作焊接工裝夾具。