焊接变位设备优化方案

7.6.4.1 焊接变位设备分类

焊接变位设备是改变焊件、焊机、焊接工人的操作位置，达到和保持最佳焊接位置的机械装置。使用焊接设备可缩短焊接辅助时间，提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度，改善焊接质量，并可充分发挥各种焊接方法的效能。

焊接变位设备按被改变的对象分类可分成三类，如图7.6-24所示。

图7.6-24 焊接变位设备分类（按被改变对象分）

焊接变位设备按结构设计形式分类如图7.6-25所示。

图7.6-25 焊接变位设备分类（按结构设计形式分）

各种焊接变位设备可单独使用，但多数场合是相互配合使用的。其中焊件、焊机变位设备，已成为机械化、自动化装焊生产线的重要组成部分。在以焊接机器人为中心的柔性加工单元（FMC）和加工系统（FMS）中，焊件变位设备也是其组成之一。在复杂焊件和要求施焊位置精度较高的焊接作业中，也需要焊件变位设备的配合，才能完成其作业。

7.6.4.2 焊接操作机

焊机操作机是将焊接机头准确地送到并保持在待焊位置，或以选定的焊速沿设定的轨迹移动焊接机头的焊机变位设备。

焊接操作机的结构形式有多种，主要包括：平台式操作机、悬臂式操作机、伸缩臂式焊接操作机、门桥式操作机、折臂式操作机等。焊接操作机按其运动方式又可分为：固定式、固定带回转、移动带回转三种组合等。

常见的焊接操作机如图7.6-26所示。

图7.6-26 典型的焊接操作机产品

a）平台式焊接操作机 b）伸缩臂式焊接操作机

图7.6-26 典型的焊接操作机产品（续）

c）双悬臂式焊接操作机 d）门式焊接操作机 e）H型钢悬臂式焊接操作机 f）自动焊接操作机

常见的焊接操作机的技术参数和性能特点见表7.6-88～表7.6-93所示。

表7.6-88 一种自动焊接操作机的技术参数与性能特点

表7.6-89 一种轻型自动焊接操作机的技术参数与性能特点

（续）

表7.6-90 一种中型/重型自动焊接操作机的技术参数与性能特点

表7.6-91 一种超重型自动焊接操作机产品的技术参数与性能特点

表7.6-92 QLH系列自动焊接操作机的技术参数与性能特点

（续）

表7.6-93 LH系列自动焊接操作机的技术参数与性能特点

7.6.4.3 焊接变位机

焊接变位机是将焊件回转、倾斜，使焊件上的焊缝置于有利施焊位置的焊件变位设备。焊接变位机主要用于机架、机座、法兰、封头等非长形焊件的翻转变位。焊接变位机的基本结构形式有伸臂式、座式、双座式三种，如图7.6-27～图7.6-29所示。

焊接变位机的基本结构形式、特点与适用范围见表7.6-94。

表7.6-94 焊接变位机的基本结构形式与特点

图7.6-27 伸臂式焊接变位机

1—回转工作台 2—伸臂 3—倾斜轴 4—转轴 5—机座

图7.6-28 座式焊接变位机

1—回转工作台 2—倾斜轴 3—扇形齿轮 4—机座

图7.6-29 双座式焊接变位机

1—工作台 2—“”形架 3—机座 4—回转机构 5—倾斜机构

常见的焊接变位机如图7.6-30所示。

图7.6-30 常见焊接变位机产品

a）伸臂式焊接变位机 b）座式焊接变位机 c）双座式焊接变位机 d）升降式焊接变位机

图7.6-30 常见焊接变位机产品（续）

e）头尾式焊接变位机 f）双立柱式焊接变位机 g）L型双回转变位机 h）管子-法兰变位机

常见的焊接变位机技术参数与性能特点见表7.6-95～表7.6-100。

表7.6-95 一种回转式焊接变位机的技术参数与性能特点

表7.6-96 一种双立柱式焊接变位机的技术参数与性能特点

（续）

表7.6-97 一种双座式焊件变位机的技术参数和性能特点

（续）

表7.6-98 一种头尾式焊件变位机的技术参数与性能特点

表7.6-99 一种升降式焊件变位机的技术参数与性能特点

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表7.6-100 一种L型焊件变位机的技术参数与性能特点

7.6.4.4 焊接滚轮架

焊接滚轮架是借助主动滚轮与焊件之间的摩擦力带动筒形焊件旋转的焊件变位机械。主要用于筒形焊件的装配与焊接，若对主、从动滚轮的高度作适当的调整后也可进行锥体、分段不等径回转体的装配与焊接。

滚轮架由滚轮和基座组成，其中滚轮的形式分类见表7.6-101。

表7.6-101 滚轮的形式分类

焊接滚轮架按结构形式分类见表7.6-102。

表7.6-102 焊接滚轮架的分类

焊接滚轮架的滚轮间距调节方式：一种是自调式，如图7.6-31所示；另外一种是非自调式，如图7.6-32所示。

图7.6-31 自调式焊接滚轮架

图7.6-32 非自调式焊接滚轮架

1—滚轮座 2—支架

几种常用的焊接滚轮架如图7.6-33所示。

图7.6-33 几种常用焊接滚轮架产品

a）双驱动组合式滚轮架 b）双驱动可调式焊接滚轮架 c）自调式滚轮架 d）履带式滚轮架 e）可倾斜式滚轮架 f）防窜（轴向位移）焊接滚轮架

常见的焊接滚轮架技术参数与性能特点见表7.6-103～表7.6-106。

表7.6-103 一种自调式滚轮架的技术参数与性能特点

注：d—支撑焊件的最小直径；D—支撑焊件的最大直径；D₁—橡胶滚轮的直径；D₂—金属滚轮的直径；D₃—滚轮架的4个滚轮能完全支撑起焊件时的最小焊件直径；W₁—主动部分的宽度；W₂—从动部分的宽度；W₃—橡胶滚轮的宽度；W₄—金属滚轮的宽度；L₁—主动部分的长度；L₂—从动轮部分的长度；H—滚轮架的高度。

表7.6-104 一种丝杠可调式滚轮架的技术参数与性能特点

（续）

注：W₅—从动轮的宽度；W₆—从动轮支撑架的宽度；H₁—滚轮架底座的高度。其余符号同表7.6-103。

表7.6-105 一种重型装配滚轮架滚轮架的技术参数与性能特点

表7.6-106 一种防窜滚轮架的技术参数与性能特点

注：符号说明同表7.6-103和表7.6-104。

7.6.4.5 焊接翻转机及回转台

1.焊接翻转机

焊接翻转机是将焊件绕水平轴转动或倾斜，使之处于有利于装焊位置的焊件变位设备。焊接翻转机种类较多，常见的有框架式、头尾架式、链式、环式、推举式等翻转机，其使用场合见表7.6-107。

图7.6-34所示为两种焊接翻转机。

表7.6-108为一种头尾架式焊接翻转机的技术参数和特点。

表7.6-107 焊接翻转机使用范围

图7.6-34 常见的焊接翻转机

a）重型容器筒体翻转机 b）头尾架式焊接翻转机

表7.6-108 一种头尾架式焊接翻转机技术参数和特点

2.焊接回转台

焊接回转台是将焊件绕垂直或倾斜轴回转的焊件变位设备，主要用于回转体焊件的焊接、堆焊与切割。

1）图7.6-35所示为几种焊接回转台。

2）表7.6-109是一种水平焊接回转台的技术参数与特点。

3）表7.6-110是一种焊接回转台的技术参数与特点。

图7.6-35 几种焊接回转台

表7.6-109 一种水平焊接回转台的技术参数与特点

表7.6-110 一种焊接回转台的技术参数与特点

7.6.4.6 焊工升降台

焊工升降台是将焊工连同其施焊器材升降到所需高度，以利装焊作业的焊工变位设备。其主要用于高大焊件的手工和半机械化焊接，也用于装配作业和其他需要登高作业的场合。

焊工升降台按结构形式分，大致有三种形式：肘臂式、套筒式和铰链式。

图7.6-36所示为几种典型的升降台。

图7.6-36 典型的升降台产品

a）铝合金液压升降平台 b）铰链式四轮移动液压升降平台 c）曲臂式高空作业平台

常见的升降台技术参数与特点见表7.6-111～表7.6-113。

表7.6-111 一种铰链式四轮移动液压升降平台的技术参数与特点

表7.6-112 一种曲臂式高空作业平台的技术参数与特点

表7.6-113 一种自行式铝合金升降机的技术参数与特点