宝马M6汽车空调电焊旋转工作台设计 .docx
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1、本科论文目 录摘 要IAbstractII引 言41电焊工作台61.1电焊工作台简介61.2电焊工作台国内外研究现状71.2.1国内电焊工作台的研究现状71.2.2国外电焊工作台的研究现状71.3 宝马M6汽车空调电焊旋转工作台设计研究目的与意义71.3.1课题背景71.3.2研究目的与意义81.4.1研究内容91.4 论文的主要研究内容91.4.2设计要求91.4.3预期研究成果102 整机介绍112.1 旋转装置介绍112.2 升降装置介绍122.3 固定装置介绍133 设计方案153.1总体结构153.1.1 机械结构设计153.1.2 传动结构设计153.2主要机构的设计163.2.1
2、电机的计算163.2.2蜗轮蜗杆的确定193.2.3旋转轴的计算213.2.4气缸的确定233.2.5气缸缸径的选定234整机装配及其渲染254.1 整体装配图254.1.1转台的三维造型264.1.2台面的三维造型264.1.3旋转背板的三维造型274.1.4气缸顶升机构的三维造型284.1.5整体装配图294.2 整体渲染图30结 论32参考文献33致 谢34本科论文摘 要电焊工作台一般用于工业焊接工作,用于与电焊机器人相配合,使电焊机器人能够在固定的位置进行焊接工作,提高电焊机器人的工作效率。通常由工作台底座和夹具组成,夹具一般固定于工作台底座上,每进行一个工件的焊接工作后,需要电焊机器
3、人停止工作,等待上下料完成后,再进行下一个工件的焊接工作。这样电焊机器人虽然取代了人工,但是却降低了工作效率。为了兼顾效率和减少人工,本论文对设计了电焊旋转工作台。本设计节约了电焊机器人等待上下料的时间,提高了电焊机器人的工作效率。本次设计宝马M6汽车空调电焊旋转工作台设计共分为四大部分,这四大部分分别是转台部分、台面部分、旋转背板部分、气缸顶升机构部分,并且每部分均由若干个零部件组成。该设备主要用于工厂内,与电焊机器人相配合。电焊旋转工作台,旋转的是工作工位和上料工位,使设备效率最大化。在通过本次设计改造之后,增加了部分功能,提高了工作效率,减少了事故的发生。本论文根据工厂的实际情况进行了部
4、分机械设计。在设计过程中,需考虑零件之间的尺寸配合设计、电机参数的选择、材料的选择以及机械设计的合理性。本次设计主要是针对零件的设计以及工作台整体的设计。选择优质的材料,展示出机械设计安全、可靠、高效等特点。本次机械设计在进行三维造型设计和装配时使用了SolidWorks2017软件。在本次的设计中,首先对工作台部分进行了三维造型和机械设计,工作台部分的设计分为转台部分的三维造型设计以及台面部分的三维造型设计,其次是旋转背板部分的设计,最后对气缸顶升机构进行了设计。本次机械设计,根据相关的机械设计原理,以及相关机械设计标准进行设计,方案合理可行,可供相关技术人员参考。关键词:电焊;旋转;工作台
5、;效率 AbstractElectric welding table is generally used for industrial welding work. It is used to cooperate with the electric welding robot, so that the electric welding robot can carry out welding work in a fixed position and improve the working efficiency of the electric welding robot. It is usually
6、 composed of worktable base and fixture. The fixture is generally fixed on the worktable base. After each workpiece is welded, the welding robot needs to stop working and wait for the completion of loading and unloading before welding the next workpiece. In this way, the welding robot replaces the h
7、uman, but reduces the working efficiency. In order to take into account the efficiency and reduce the labor force, this paper designs the welding rotary table.The design saves the time of waiting for loading and unloading, and improves the working efficiency of the welding robot.In this design, the
8、air conditioning welding rotary table of BMW M6 automobile is divided into four parts, which are the turntable part, the table part, the rotary back plate part, the cylinder jacking mechanism part, and each part is composed of several parts. The equipment is mainly used in the factory, and is matche
9、d with the welding robot. Welding rotary table, rotating the work station and loading station, so as to maximize the efficiency of the equipment. After this design transformation, some functions are added, working efficiency is improved and accidents are reduced. In this paper, according to the actu
10、al situation of the factory, part of the mechanical design is carried out.In the design process, the size matching design between parts, the selection of motor parameters, the selection of materials and the rationality of mechanical design should be considered. This design is mainly for the design o
11、f parts and the overall design of the workbench. Select high-quality materials to show the safety, reliability and efficiency of mechanical design.In this mechanical design, SolidWorks 2017 software is used for 3D modeling design and assembly. In this design, first of all, the three-dimensional mode
12、ling and mechanical design of the workbench part is carried out. The design of the workbench part is divided into the three-dimensional modeling design of the turntable part and the three-dimensional modeling design of the mesa part, followed by the design of the rotating backplane part. Finally, th
13、e cylinder jacking mechanism is designed.This mechanical design is designed according to the relevant mechanical design principles and relevant mechanical design standards. The scheme is reasonable and feasible, which can be used for reference by relevant technicians.Key words: electric welding; rot
14、ation; worktable; efficienc引 言焊接的技术是可以追溯到几千年前的青铜器时代的,在人类早期工具制造过程中,无论是中国还是当时其他文明地区,我们都能看到现在焊接技术的雏形。古代的焊接方法主要是锻焊、铸焊和钎焊。中国商朝(公元前1600年至公元前1046年)制造的铁刃铜钺就是铁和铜的铸焊件,其表面铜与铁的熔合线蜿蜒曲折,接合良好。春秋战国时期(公元前770年至公元前221年)曾侯乙墓中的建鼓铜座上的盘龙是分段钎焊连接而成的,与现代软钎料成分相近。战国时期制造的刀剑一般是加热锻焊而成的。据明朝宋应星所著天工开物记载:中国古代将铜和铁一起入炉加热,经锻打制造刀、斧;用黄泥或筛
15、细的陈久壁土撒在接口上,分段锻焊大型船锚。在古埃及和地中海地区,公元前1000年人们就已经能够通过搭接的方法制造金盒及铁质工具。到中世纪(约公元476年至公元1453年),早叙利亚大马士革曾用锻焊方法打造兵器。但古代焊接技术长期停留在较原始的水平,使用的热源都是炉火,温度低、能源不集中,无法用于大截面、长焊缝工件的焊件,只能用以制作装饰品、简单的工具和武器。近代真正意义上的焊接技术起源于1880年左右电弧焊方法的问世1。随着科学技术的飞速发展,自动化和机械化也逐渐取代人工,在制造业方面越来越多的自动化设备以及机器人被应用于加工生产。焊接行业也使用机器人进行焊接来代替人工,越来越多的与焊接机器人
16、相配合的工作台也应运而生。 焊接工作台是指为焊接小型焊件而设置的工作台2。焊接工作台的表面一般有T型槽或孔,方便使用。焊接平台材质一般为HT200或HT250,这两种材质占到焊接平台材质的98%以上,既能满足焊接工件时的要求,又相对来说价格低廉,无论是焊接平台的抗拉力、硬度、耐磨程度均能满足焊接要求。焊接工作台工作面根据客户需求来设计,一般焊接平台工作面精度要求不高,工作面精度参照焊接平台国家标准GB/T 22095-20083。本次毕业设计的灵感来源于实习企业,本文主要介绍了宝马M6汽车空调电焊旋转工作台。本文对宝马M6汽车空调电焊旋转工作台的机械结构、传动结构进行了详细的描述和讲解。1电焊
17、工作台1.1电焊工作台简介现今,电焊工作台各种各样,电焊工作台在工作时与电焊机器人配合,可以使电焊机器人更加准确的进行需要焊接位置的定位,提高电焊机器人的工作质量和工作效率。现在应用最多的电焊工作台有自动焊接工作台、大功率焊接工作台以及柔性三维组合焊接工装。其中柔性三维组合焊接工装是一种可旋转的多角度的电焊工作台,主要部件有工作台台体、工作台底座,主要驱动部件是液压油缸,主要传动部件是蜗轮蜗杆,有着多种多样的夹具且具有旋转功能,可以大大提高焊接效率。图1.1 三维柔性组合焊接工装1.2电焊工作台国内外研究现状1.2.1国内电焊工作台的研究现状随着科技的发展、生产的需求提高,焊接技术也慢慢的突破
18、了传统的局限性,越来越多的企业采用电焊机器人进行焊接工作,与电焊机器人相配合的电焊工作台也应运而生,电焊旋转工作台的种类和功能也是各种各样,为了提高生产效率,国内已经开始设计研发各种相对于工件的专用点焊工作台。国家希望用先进的焊接技术来提高产品的生产质量、提高效率、降低成本,以此来与劳力成本相对低廉的国家进行市场竞争。电焊工作台的种类较多,但是部分生产效率低下,不能够满足生产需求,许多效率更高、更方便快捷的电焊工作台整在研发之中。1.2.2国外电焊工作台的研究现状世界各工业发达国家都非常重视焊接技术的发展与创新。美国和德国专家在讨论21世纪焊接的作用和发展方向。一致认为:焊接(到2020年)仍
19、将是制造业的重要加工技术,它是一种精确、可靠、低成本,并且是采用高科技连接材料的方法4。目前还没有其它方法能够比焊接更为广泛地应用于金属的连接,并对所焊接产品增加更大的附加值。焊接技术(包括连接、切割、涂敷)现在以及将来,都有最大可能成功地将各种材料加工成可投入市场的产品的首选加工方法5。焊接已经不再是一种“应召工艺”,它将逐步集成到产品的全寿命过程,从设计、开发、制造到维修、再循环的各个阶段。焊接将被认为对改善产品全寿命的成本、质量和可靠性是至关重要的手段,而且对提高产品的市场竞争力有重要贡献。国外主要工业发达国家的政府很重视焊接技术的发展,他们希望用先进的焊接技术来提高产品的生产质量、提高
20、效率、降低成本,以此来与劳力成本相对低廉的国家进行市场竞争,这是一种战略手段。国外大多数工作台也不太适应现在的需求。1.3 宝马M6汽车空调电焊旋转工作台设计研究目的与意义1.3.1课题背景宝马M6汽车空调电焊旋转工作台具有一备一用,快速转换焊接工件,可以和电焊机器人配合以及灵活的夹取工件的特点。主要用于宝马M6汽车空调焊接时的夹持工作,与电焊机器人进行配合。可以解决现有工作台与电焊机器人工作时只有电焊机器人运动,但是工作台不能适应电焊机器人,表现出的配合不协调问题;解决电焊机器人在完成一个工件焊接后需要人工替换另一个零件,电焊机器人等待更换工件时间较长,导致点焊机器人工作效率低的问题;解决在
21、设计电焊旋转工作台使用电机的电机选型问题。宝马M6汽车空调需要焊接部分如图1.2所示:图1.2 宝马M6汽车空调需要焊接部分1.3.2研究目的与意义为了使电焊机器人代替人工,让电焊旋转工作台与机械手臂相配合,使焊接工作可以一次性完成上下左右多个角度的焊接。减少人工,保证电焊的精度。通过设计电焊旋转工作台,减少了人工的使用,节约了劳动力。电焊机器手与电焊旋转工作台的配合比人工焊接更加完美,提高了生产效率,增加了利润。1.4.1研究内容宝马M6汽车空调电焊旋转工作台设计,主要设计电焊旋转工作台的规格尺寸;设计电焊旋转工作台机械结构;设计电焊旋转工作台的工作方式;设计电焊旋转工作台的驱动方式。主要研
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