散装水泥车筒体自动焊接机总体及滚轮架设计开题报告

1. 研究目的与意义

水泥车筒体是用于装载水泥、化肥等工业用品的专用工业运输，其原始焊接方法是用手工焊接方法完成，效率低、焊接便面质量差，由于焊接的筒体直径大，而且非常占用空间，使人在滚筒上面进行焊接操作很不安全，且在焊接过程中简体的转动也是人工实现的，由于筒体体积大，转动也是相当的困难。这就要求我们设计出一台筒体自动焊接机，既可以保证焊接表面质量，又可以保证操作人员的人生安全。

焊接作为一门制造技术。自20世纪初发展至今已经有90多年的历史了，但是在工艺上的应用及其在制造业中的重要性，直到20世纪50年代才显示出来，目前在世界工业国家中，自动焊接技术已成为一门不可缺少的制造技术，在制造业中起着举足轻重的作用。目前我国对非圆回转体的焊接基本还是采用手工焊接的方法，自动化焊接的难度很大，使制造成本居高不下，解决这一个问题，无疑具有重要的科学价值与工程意义。

2. 课题关键问题和重难点

本课题对自动焊接机和滚轮架在使用过程中存在的问题进行研究。自动焊接机设计的一系列措施中为了保证其焊接精度和操作人员的安全以及焊接效率。以下完成工作：对自动焊接机的焊接过程分析研究，构思自动焊接过程的基本原理以及筒体上焊缝存在一定的回转误差或偏心。为了提高旋转稳定性和可靠性，选择合适的滚轮架及其内部部件。控制筒体旋转速度，选择合适的减速器。为了保证加工精度原则，选择合适的电焊机和送丝机。为了方便控制，合理的设置控制系统。

设计的筒体自动焊接机生产，保证质量，提高工作效率以及保障操作人员的安全，使得加工成本大幅度下降。这个工作需要完善的地方还有很多，自动化问题有待改进。这些问题，通过我们的不断改善，以及实践，从而优化提高加工效率。

难点：确定滚轮架两滚轮的中心距，如果距离过大，会使得筒体与地面接触影响焊接过程中筒体的转动；太小，筒体转动便不稳定。由于电动机转速较快，为保证焊枪与焊缝准确对位，方便人们的观察控制，走轮速度不能太快，那么如何选择合适的减速器。由于焊体并不一定是理想的圆柱体，所以会产生滚轮架轴向窜动，如何防止焊件窜动是个难点；控制系统的设计也是一大难点，其方案的选择以及各个程序的设计，接口的设计都是我们需要考虑的。

3. 国内外研究现状（文献综述）

焊接是机械制造中一种十分重要的加工工艺，根据工业发达国家统计，每年用于制造焊接结构的钢材占钢总产量的70%左右。例如埋弧自动焊是焊接方式的一种，一般用于焊接内径较大的大型导管、容器、油罐、水泥车筒体、锅炉内外纵（环）缝、以及各种坡口比较深的对接焊缝，是一种在机械制造业中广泛使用的高效率焊接方法。焊接作为一种先进的制造工艺技术，已经发展成为融材料学、力学、热处理学、冶金学、自动控制学、电子学、检验学等学科为一体的综合性学科。焊接技术正逐步集成到产品的全生命周期，焊接技术从单一的加工工艺发展成新兴的综合性工程技术，焊接作为一种广泛的系统工程，其应用范围不仅应用于重型机械、电力设备、石油化工、交通运输、建筑工程、航天航空行业、还扩大到电子器件、家用电器、医疗器械、通讯工程等领域。

采用自动焊接操作机不但可以减轻工人的劳动强度，缩短焊接时间，而且能够保障焊接质量。大大的减轻劳动负荷，在提高产品质量的前提下，产品产量也大幅度提高，给企业带来极为可观的经济效益。现代工业的发展，要求更高的生产效率。因此研制自动焊接机对克服手工焊、生产劳动强大，生产质量不佳，劳动效率低、生产条件恶劣等缺点，提高生产效率，保障重要的焊接质量具有重要意义，有良好的开发前景和社会效益。

工业发达国家的焊接机械化、自动化程度已经达到熔敷金属的65%以上。气体保护焊作为高效优质节材的焊接方法在国外得到了广泛应用，日本在1998年已经达到了熔敷金属量的77.6%。国外开始应用的门架式钢板纵缝拼焊技术，采用多丝高速埋焊工艺，配真空吸盘平台或电磁平台，其最大焊接行程达12m，一次行程可焊板厚最大为40mm，一些高效优质的焊接方法，如电子束焊、激光束、等离子焊、焊接机器人工作站、焊接柔性生产系统等在国内已经得到运用，但我国焊接自动化率为熔敷金属量的约30%-50%。

4. 研究方案

假设自动焊接机由滚轮架，移动车架，浮动装置，三部分组成。要完成环形筒体的焊缝焊接，焊接筒体必须能够转动，所以我们需要一个滚轮架的驱动。而完成一条焊缝，焊枪需移动到另外一条焊缝，这就需要移架。而每条焊缝都存在回转误差，焊枪需要上下移动，浮动装置便不可缺少。滚轮架设计方案如下：

1.首先确定自动焊接机的总体组成及简要分析；

2.根据滚轮架的分类选择合适的滚轮架；

5. 工作计划

毕业设计前一学期末 完成英文翻译，收集、查阅、文献资料并准备开题报告。

第1周 完成英文翻译，提交英文翻译给指导老师批阅。英文翻译经指导老师批阅 合格并确认后，译文和原文均上传至毕业设计管理系统,译文封面用标准模板。查阅文献资料，撰写开题报告。

第2周 开题报告经指导老师批阅合格并确认后，开题报告封面用标准模板，上传至毕计管理系统。