常用的焊接翻轉機械有哪些

① 焊接變位機的用途

特徵描述

WHP-2型焊接變位機主要由回轉機構、翻轉機構、機架和電控系統組成。

回轉機構主要用來驅動工件做回轉運動，採用直流電機驅動蝸輪蝸桿減速器，蝸桿減速器輸出驅動小齒輪帶動工作檯面回轉，由於減速器採用蝸輪蝸桿減速器具有很強的自鎖性，可以使工件處於任意角度，能夠精確定位而不會發生危險下滑。工作台為焊接結構件，在工作台上加工有三條放射狀的形槽，並刻有等距離的同心定位槽，便於不同尺寸的工件裝夾定位。工作台的回轉具有可調速度功能，調速系統採用台灣進口直流調速器，具有控制簡單、可靠、易維護的特點。用戶可以根據自身工件的焊接工藝要求，通過控制系統的旋鈕實現。。

機架採用板材及型材拼焊成型，焊接後經退火處理，具有足夠的機械強度，並確保長時間使用不變形。回轉機構及翻轉機構通過軸承座安裝在機架上。

電控系統由電控箱及手控盒組成。

電控箱由濾波器、直流控制器等組成，主要關鍵電器元器件採用西門子、施耐德等知名品牌，其性能可靠，維修方便。主要用於控制電機通斷以實現工藝要求的機械動作，並對驅動電機進行控制和保護。調速系統採用台灣品牌低雜訊、高性能、多功能直流控制器，具有寬范圍、恆轉矩調速特性，調速平穩，無轉矩脈動等特性，整體穩定性高，抗干擾能力強。

使用說明

1、本設備須有良好的接地。

2、本設備工作電壓為AC 220V/50HZ，切勿接入其他電壓電網，否則會使設備無法正常工作或燒毀控制箱內部電器。

3、本設備控制箱內部有電，非專業人員不得擅自打開，以免有觸電危險。

包裝清單

1.整體設備一套

2.腳踏開關一隻

3.使用說明書一套

4.保險絲兩個

5.質保卡

用途/應用領域

本產品主要針對各種金屬產品圓周焊接的一種輔助設備。它主要是將規則圓周焊的產品以夾具固定於轉盤的盤面同一圓心上，再配以焊接設備而進行圓周焊接。本機操作簡單，穩定性能好，移動方便，是圓周焊的理想設備

品牌介紹

南京群信自動化設備有限公司作為焊接自動化整體解決方案提供商，一直致力推動精益焊接理念，公司目前主營業務為焊接自動化裝備的研發、生產和銷售；同時為客戶提供焊接技術優化、焊接現場問題處理、精益焊接製造的技術開發和咨詢，幫助客戶制定解決方案。並同時提供工藝開發、設備升級改造、操縱培訓及耗材供應等全套化解決方案，為客戶實現高質量和低成本焊接，提供技術支持與服務。 主營產品：專業製造管板/管自動焊機、等離子焊接專機、雙脈沖MIG焊機、及各類焊接輔助設備變位機、滾輪架、十字操作機，數控切割機、工業機器人等產品專業生產加工的公司等。擁有完整、科學的質量管理體系，南京群信自動化設備有限公司的誠信、實力和產品質量獲得業界的認可，歡迎各界朋友蒞臨參觀、指導和業務洽談。

② 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。

③ 焊工分為幾種焊接方法,使用了哪些輔助工具和敷料

焊接變位機型式與系列的論述

天津工程機械研究院 鄭永強

1 引言

在我國，焊接變位機也已悄然成為製造業的一種不可缺少的設備，在焊接領域把他劃為焊接輔機。近十年來，這一產品在我國工程機械行業，有了較大的發展，獲得了廣泛的應用。就型式系列和品種規格而言，已問世的，約有十餘個系列，百餘品種規格，正在形成一個小行業。筆者希望這一產品能健康、有序、迅速的發展；企業能在一個平等的技術上競爭。在我國，乃至國際范圍內，有關焊接變位機的基本概念、型式與分類、主要技術參數等，存在不統一的問題。甚至存在某些量綱混淆問題，筆者希望能有一個統一的認識。

在人們的眼裡，可能認為焊接變位機是一個無足輕重的產品。然而，在國際上，包括各種功能的產品在內，有百餘系列。在技術上有普通型的；有無隙傳動伺服控制型的；產品的額定負荷范圍，達到0.1kN～18000 kN。可以說，焊接變位機是一個品種多，技術水平不低，小、中、大發展齊全的產品。本文希望給他一個應有的技術定位。

2 國內外焊接變位機發展簡介

本文不是研究國內外焊接變位機發展情況的專著。從上述研究目的出發，在此僅做簡介。一般說來，生產焊接操作機、滾輪架、焊接系統及其他焊接設備的廠家，大都生產焊接變位機；生產焊接機器人的廠家，大都生產機器人配套的焊接變位機。但是，以焊接變位機為主導產品的企業，非常少見。德國Severt公司，美國Aroson公司，我國天津鼎盛工程機械有限公司等，算是比較典型的生產焊接變位機的企業。德國的CLOOS、奧地利igm、日本松下機器人公司等，都生產伺服控制與機器人配套的焊接變位機。以下僅就變位機型式、第一主參數等做些介紹。

2．2 德國Severt公司

該公司主要生產8種類型的產品，其中7種是焊接變位機。每種型式的焊接變位機，按其功能講，均包括基本型、調速型、CNC程式控制型和機器人配套型等4種產品。

⑴S10型，包括S10.1、2、3、4型等4個產品系列。即：①L型雙回轉式、L型雙回轉升降式；② L型雙回轉-傾翻式、L型雙回轉-傾翻升降式；③2×L型雙回轉式、2×L型雙回轉升降式；④2×L型雙回轉-傾翻式、2×L型雙回轉-傾翻升降式。

⑵S20型，包括S20.1、2型2個產品系列。即：①單座單回轉式、單座單回轉升降式；②C型雙回轉式。

⑶S30型，包括S30.1、2型2個產品系列。即：①立式單回轉；②立式單回轉雙工位。

⑷S40型，包括S40.1、2、3、4、5、6、7等7個產品系列。即：①雙座單回轉分體式；②雙座首尾單回轉式；③H型雙座雙回轉式；④雙座首尾單回轉尾架移動式；⑤雙座首尾傾翻尾架移動式；⑥雙座3軸單回轉式；⑦單座滾圈單回轉式、雙座滾圈單回轉尾架移動式。

⑸S50型：包括S50.1、2、3、4、5、6、7型，7個多軸（自由度）產品系列。即：①立式3軸單回轉雙工位式；②立式單回轉雙工位2×傾翻--回轉式（5軸）；③立式單回轉多工位2×L型雙回轉式（5軸）；④立式單回轉雙工位2× L型雙回轉傾翻式（7軸）；⑤立式單回轉雙工位2×雙座單回轉式（3軸）；⑥立式單回轉雙工位2×C型雙回轉式（5軸）；⑦立式單回轉雙工位2×卧式單座單回轉（3軸）。

⑹S60型：包括S60.1、2型2個產品系列。即：①傾翻--回轉式（0°～90°）；②傾翻--回轉式（±90°）。

⑺S70型：包括S70.1、2、3型3個產品系列。即：①立式多工位式4軸（4自由度）單回轉；②立式多工位2×傾翻--回轉式（6自由度）；③立式4工位立式4軸單回轉。

以上共33個產品型式，每種型式都包括上述四種功能的產品，相當於132個產品系列。額定負荷為100dN～10kdN。

2．2 美國Aroson公司

美國Aroson公司生產的焊接設備有焊接變位機、操作機、滾輪架等，可稱世界之最。這個公司生產的焊接變位機，主要類型為傾翻—回轉式、傾翻—回轉升降式、雙座雙回轉式，雙座單回轉式和雙座單回轉升降式。其承載能力范圍為11 kg～1810噸。

⑴手動雙回式。C 系列，型號C1000、2000、4000。承載能力25磅～4000磅。

⑵小型傾翻-回轉式。LD系列，型號LD 60N、150N、300N，承載能力分別為132磅、330磅、660磅。

⑶傾翻-回轉式，傾翻角度135°。D、HD系列，承載能力314磅～7萬磅

⑷傾翻-回轉（換銷）定位升降式，傾翻角度135°。AB系列（30～ AB1200），承載能力4300磅～12萬磅。

⑸傾翻-回轉（齒輪齒條）無級升降式，GE系列，傾翻角度135°，型號（GE25～GE3500，承載能力2500磅～35萬磅。

⑹傾翻-回轉式，傾翻角度90°，G系列，G400～G4-MEGA型，承載能力4000磅～400萬磅。

⑺雙座雙回轉式，DCG系列，最大產品承載能力為500噸。

⑻單回轉式HTS 系列，HTS5、9、12、20、32、40、50、60、90、160、240，承載能力為500磅～24萬磅。

⑼單回轉（齒輪齒條）升降式，HTS- GE系列，HTS5 GE、HTS 240GE，承載能力為500磅～24萬磅。

2．3 德國LCOOS公司

德國LCOOS公司是國際上生產焊接設備的大型公司之一。生產焊接機器人、焊機等產品。也生產作為焊接機器人外部軸的焊接變位機。在我國，除可見到與焊接機器人系統配套進口的L型雙回轉式、傾翻-回轉式和單回轉式變位機外，還生產卧式單坐單回轉WPV、立式單回轉RR502以及各種多軸焊接機器人配套的變位機，如立式多工位2×卧式單回轉R-WPV 2型（3軸）、立式多工位2×C型雙回轉式R- WPV2-CD（5自由度）、立式多工位2×傾翻-回轉GR-WPK 2（5軸）、立式多工位2×傾翻-回轉×單回移動轉式GR-WPK 2-CD（9軸）等。這些產品的主參數，最大允許承載能力（max. admissible load capacity）用N表示。

2．4 日本松下（Panasonic）公司

日本松下公司也是機器人製造公司。這個公司生產的機器人外部設備—焊接變位機有12個系列。他們把傳動裝置、機座、夾具體等作成了標准模塊，集合而成這些產品系列。按軸數和結構型式分類。1軸變位機3個系列，即：立式單回轉、卧式單座單回轉、雙座單回轉式；2軸變位機有5個系列，即：C、L、H、准L型雙回轉式及2×卧式單座單回轉式；3軸變位機有3個系列，即：立式多工位2×立式單回轉、卧式多工位2×雙座單回轉式、2×卧式單座單回轉式；5軸變位機有1個系列，立式多工位2×L型雙回轉式。最大有效負荷（Max. payload）200kg、500kg、1000kg。

2．5 國內變位機的產品簡介

現在我國生產焊接變位機的廠家已經不少，大都不成規模。以變位機為主導產品發展起來的企業，尚未形成。天津鼎盛公司工程機械有限公司、無錫市陽通機械設備有限公司、長沙海普公司、威達自動化焊接設備公司等單位生產的變位機在國內佔有較大市場。到2000年，國內已開發的變位機產品約70餘品種規格。以下簡述這些變位機的基本型式。

⑴全雙回轉式。包括L、H(雙座)、C型雙回轉式(BZ2-、BZ2A-、BZ2B-、BZ2D-系列)。

⑵傾翻-回轉式焊接變位機（BZ2C-系列）。

⑶單回轉式焊接變位。包括三種型式：雙座單回轉式（BZ-、BZ1--、BZA--、BZA1--系列）、雙座單回轉尾架移動式（BZY--、BZAY-、BZA1Y-系列）、單座單回轉（立式BZAL-、BZL-，卧式BZW-、BZAW-斜式BZAX-系列）。

以上基本型產品發展了17個系列，主要為普通型，用於手把焊。此外，還有調速型、聯控型（PLC、微機控制）和機器人配套型產品。

與焊接機器人配套用的變位機，開發了十餘個品種。包括：工位變換變位機（不參與焊接），如，立式雙工位、四工位、八工位變位機，雙座單回轉式八工位和傾翻回轉式雙工位變位機等；與機器人配套焊接變位機（機器人外部軸），如，傾翻-回轉伺服傳動式、雙座單回轉伺服傳動式、多軸單回轉伺服傳動式等。

3 關於焊接變位機幾個基本定義的討論

3．1 焊接變位機的定義

在我國，焊接變位機是一個年青的產品。由於製造業之間發展水平的差異，很多企業的焊接工位，還沒有裝備焊接變位機；同時，相關的研究也比較薄弱。迄今為止，沒有專門著作去研究它的定義和分類。對它的稱呼也就不可能規范化了。同一種設備，不同的企業和不同的人可能有不同的稱呼。如：轉胎、轉台、翻轉架、變位器、變位機等。為此，我們需要賦予它一個定義。我們稱：用來拖動待焊工件，使其待焊焊縫運動至理想位置進行施焊作業的設備，稱焊接變位機。也就是說，把工件裝夾在一個設備上，進行施焊作業。焊件待焊焊縫的初始位置，可能處於空間任一方位。通過回轉變位運動後，使任一方位的待焊焊縫，變為船角焊、平焊或平角焊施焊作業。完成這個功能的設備稱焊接變位機。它改變了可能需要立焊、仰焊等難以保證焊接質量的施焊操作。從而，保證了焊接質量，提高了焊接生產率和生產過程的安全性。

3．2 主自由度及全功能焊接變位機

可以肯定的講，如果一台變位機拖動焊件，僅做直線運動，哪怕是三維的，也不可能改變焊縫的姿態，滿足施焊要求。也就是說，變位運動是回轉運動，稱此回轉運動為變位機的主自由度。還可以做這樣一個假設：在X、Y、Z直角坐標系下，設有一空間直線焊縫，繞Z軸可在360°范圍內回轉，且這個Z軸連同這一焊縫又可繞X（或Y）軸在≥180°范圍內回轉，那麼，經此變位的焊縫，便可變到船角焊位置進行施焊作業。換言之，一個焊口由兩個面的共線MN和夾角α組成，在上述兩個回轉范圍內，經恰當的回轉，便可使其共線 MN 與水平面平行，且這兩個面與水平面的夾角相等，各為α/2，即變為船角焊位置。這個假設是說，任何復雜焊件，只要裝在主自由度為一個全回轉和一個半回轉的焊接變位機上，即可實現船焊要求。我們稱這種雙回轉式焊接變位機為全功能變位機。

3．3 焊接變位機的變位自由度

涉及到用戶對設備裝備的理念，以及考慮用於手把焊和自動焊的不同用途，選擇和設計焊接變位機時，除主變位自由度外，還要考慮增加輔助變位自由度。如大件焊接，可增加升降運動自由度，如上述美國、德國這種產品很多。

另外，某些焊件，由於焊縫分布簡單，用一個回轉自由度就可以解決焊件中大部分和重要焊縫的船焊要求，其餘少量非重要焊縫，雖然，不能實施船角焊，但可以實施平角焊。這樣，為簡化設備造價，工藝上便考慮採用單自由度或功能退化的焊接變位機，即單回轉式變位機。根據使用要求，同樣也可以增加輔助自由度。例如，升降式和尾架移動式等等。

還有一些工位變位機，為適用於焊接工位的工藝要求，這種焊接變位機的某些自由度，與施焊無關。還有從工位設計和穩定性考慮，兩台或多台焊接變位機合並設計，這樣就出現了多種工位變換和組合式多自由度焊接變位機產品。

3．4 變位機的第一主參數 -- 額定負荷

本文把最能描述焊接變位機工作能力的參數，稱第一主參數。焊接變位機不同於其他加工設備，它的基本負荷就是焊件的「重量」。各國的焊接變位機，都是由此給定第一主參數的。

在國際上，第一主參數的量綱沒有統一。對這一問題，需要做些討論。在歐洲，如德國Severt公司、CLOOS公司，瑞典ESAB公司等，用重力單位N表示；美國Aroson公司用英美製質量單位Lbs（磅）表示；日本某些公司用國際質量單位kg表示；我國的焊接變位機行業標准，採用了國際質量單位kg，但鼎盛公司採用了重力單位kN。如此可見，在我國乃至國際上，焊接變位機第一主參數的量綱還沒有統一。其次，對這一主參數的稱呼也不統一。最大負荷kg、最大負荷N（Max load N）、基本承載能力Lbs（Base load capacity in pounds）、承重能力Lbs（Weight capacity Lbs）、許用載荷kg（許容荷載）、最大有效負荷（Max. payload）等等。

從量綱發展的歷史分析，用力和質量兩種單位，各有個的道理。但是，無論是從行業管理的角度考慮，還是從科學計算的角度考慮，都應統一。筆者認為量綱的確定，在於一個概念，如果衡量焊接變位機的能力，選擇負荷單位，即第一主參數用重力表示，那麼，他的量綱應該用N、kN。與此相關的回轉技術參數力矩，應該用Nm、kNm表示，這樣，與國際單位制就統一了。這是本文推薦的辦法。

焊接變位機是涉及人身安全的產品。對用戶選擇產品負荷等級，應該是明確的。諸如上述的最大負荷（kg、N）或許用載荷（kg、N），都不能說准確的表達了這個量。現在給定一個公式：F == kd m g n

式中：m為焊件質量；g為重力加速度，即mg為重力；kd為動荷系數；n為安全系數。稱F為額定承載能力或額定負荷。動荷系數kd、安全系數n，應在產品設計時確定。在樣本或使用說明書中給用戶提供選擇方法。

關於額定負荷F的參數系列，以及回轉或傾翻力矩兩種參量，本文不做討論。

4 焊接變位機型式及功能設計

4．1 型式設計

4.1.1 自由度設計

⑴用主自由度設計變位機，可有三種基本型式。① 單回轉式，其轉角為±360º·n；② 雙回轉式，其轉角為一個為±360º·n，另一個為±180º～±360º·n；③傾翻-回轉式，其轉角一個為±360º·n，另一個為±（0º～（90、135º））。

⑵多自由度產品設計，在上述基本型產品上，增加輔助自由度。

⑶多自由度組合結構設計，把兩種或兩種已上基本型產品組合設計而成。

4．2 結構設計

⑴單回轉式，為了適應不同工件裝夾需要，還有三種基本型式，立式、卧式和雙座式。雙座還分尾架固定和尾架移動兩種型式。還有首尾分體、聯體式等。

⑵雙回轉式，為了適應不同工件裝夾需要和考慮結構受力合理，也設計有三種基本型式，L型、C型、H型（雙座雙回轉式）。

⑶傾翻-回轉式也有不同的結構設計，如一個回轉的轉角為±360º·n，另一個為：① ±45º；② ±（0º～90º）；③ ±（0º～135º）等，這三種具有不同的結構型式。

4．3 功能設計

⑴普通型，回轉運動為定速傳動。

⑵調速型，至少有一個回轉運動設計為變速傳動。

⑶聯控型，除具有調速功能外，採用PLC和微機控制，使多機和多自由度聯動工作。

⑷機器人配套型，作為機器人外部軸使用或參加焊接；或僅做工位變換，不參加焊接。

5 焊接變位機的分類和型號編制辦法

5．1 分類方法

從變位機小行業發展考慮，必須有一個分類辦法。使每一種產品問世，都可賦予它一個法定代號。這對一個變位機生產企業來說，無論是軟體還是硬體管理，都是至關重要的。

所謂的分類方法，就是根據上述型式設計，按產品的自由度、結構和功能等三種特徵，把它們排成一個型譜。以便於給它們一個代號，以茲互相區別，這就是分類方法。

5．2 型號編制的基本要求

分類和型號編制都是對同一事件的。分類方法是把一種焊接變位機放在型譜上，並賦予一個名稱。型號編制辦法，則是把已命名的焊接變位機，用一組具有一定特徵的字元串來表示。這個字元串代表了產品的自由度、結構和功能特徵、產品參數特徵和換代特徵等。

5．3 產品代號設計

焊接變位機的代號，是用一個字元串來表示的，如圖1所示。第一段為焊接變位機產品代碼，可用漢語拼音字頭HB或B表示；第二段為焊接變位機自由度分類代碼，用漢語拼音字頭Z、Y表示，分別代表回轉、位移自由度，1、2、3….代表自由度數，單自由度可以預設；第三段為焊接變位機結構特徵代碼，用漢語拼音字頭W、L、Q和形狀L、C、H混合表示；第四段為焊接變位機功能代碼，用漢語拼音字頭T、S、K、R分別表示調速型、伺服傳動型、聯控型和機器人配套型，普通型預設；第五段為焊接變位機第一主參數--額定負荷代碼，用阿拉伯數字表示，單位kN；第六段為焊接變位機產品換代代碼，按開發順序，用英文字母A、B、C….表示，第一代產品預設。

× ×× × ×—×× ×

∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∟ 產品換代代碼，按開發順序用英文字母A、B、C表示，首代預設

∣ ∣ ∣ ∣ ∟ 額定負荷代碼，用阿拉伯數字表示，單位kN

∣ ∣ ∣ ∟ 功能特徵代碼，用漢語拼音字頭T、S、K、R表示，普通型預設

∣ ∣ ∟ 結構特徵代碼，用漢語拼音字頭W、L、Q和形狀L、C、H混合表示

∣ ∟自由度代碼，用漢語拼音字頭Z、Y分別代表回轉、位移，阿拉伯數字代表自由度數

∟ 焊接變位機代碼，用漢語拼音字頭 HB或B 表示

圖1 焊接變位機產品代號說明

5．4 焊接變位機基本系列與類組劃分

變位機的基本系列與類組劃分，如圖2所示。

┌ L型雙回轉式（固定式、升降式）

┌ 雙回轉式 │ H型雙座雙回轉式（固定式、升降式）

│ └ C型雙回轉式（固定式、升降式）

│ ┌單座—┌立式 BZL-

焊接變位機—│ 單回轉式—│ └卧式（固定式、升降式）

│ └ 雙座--┌尾架固定（固定式、升降式）

│ └尾架移動（固定式、升降式）

│ ┌- 0～135º（固定式、升降式）

└ 傾翻回轉式--│- 0～90º（固定式、升降式）

└ －45º～＋45º

圖2 焊接變位機基本型類組劃分

6 結語

⑴從行業管理上考慮，任何一個產品產業，都應有完整的類組劃分。在焊接領域，如果把焊接工藝裝備，與焊機等並列為一大類產品，那麼，焊接變位機可以作為焊接工藝裝備的一個子類產品。與主機—「焊機」相比，輔機--「變位機」比主機大、重、貴。把他劃為焊接工藝裝備的一個子類，更為確切。

⑵德國一個小公司，生產的焊接變位機達100餘系列。本文給出的型式及功能設計，也有幾十個產品系列，並且在我國工程機械行業，得到了發展。與其不相適應的是我國標准。1991實施的《焊接變位機》行業標准，所說的焊接變位機，只有傾翻-回轉式一個系列，在2000年標准修改中，也沒有根本改變。筆者期望以此為基礎，拋磚引玉，形成新標准。

⑶涉及到焊接變位機的基本概念，定義、量綱等本文作了闡述。加上其他技術參數，不求國際一致，但求國內統一。使企業之間，能在同一技術標准下發展、競爭。

⑷關於焊接變位機型號編制方法，由於企業之間的競爭，很多企業對產品的法定代號給淡漠了。把企業名稱代號冠以產品代號上，強化了商標意識。盡管如此，本文認為，起碼第一主參數和量綱應該得到統一。

⑸我國焊接變位機的發展和應用，近十年來，工程機械行業帶了一個頭。首先是大型企業和外資企業應用，外資企業達到了不落地焊接。目前，在股份制企業的技術改造中，逐漸向外資企業看齊，展望未來，我國焊接變位機會得到健康的發展。

*鄭永強，焊接協會工程機械專業委員會秘書長，天津工程機械研究院副總工程師

參考資料：http://www.china-weldnet.com/chinese/jiniandahui/0312709.htm
回答者：wttttt - 同進士出身 七級 10-28 20:39

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1.焊接分類：
熔化焊：焊接過程中母材和填充金屬都熔化，二者是化學結合。如：手工，CO2，TIG，MIG，埋弧，MAG，等離子，激光，電子束.
壓力焊：焊接時不用焊料，被連接金屬間是化學或物理結合。焊縫窄，影響區域小。電阻（點、縫）閃光，摩擦，冷壓.
釺焊：釺料溫度低於母材溫度，焊接時釺料熔化母材不熔化，二者之間是物理結合。習慣以450度做為劃分硬釺焊和軟釺焊的界線。（軟、硬）烙鐵，感應，爐中（真空）火焰，電阻浸漬，電弧，超聲，激光，紅外線

2.硬釺焊特點：（歷史最長、母材不熔化，溫度低，變形小，實現異種材料結合，可拆開。）
釺焊屬於固相連接，他與熔化焊方法不同，釺焊時母材不熔化，採用比母材熔化溫度低的釺料，加熱溫度採取低於母材固相線而高於釺料液相線的一種連接方法。當被連接的零件和釺料加熱到釺料熔化，利用液態釺料在母材表面潤濕、鋪展與母材相互溶解和擴散和在母材間隙中潤濕、毛細流動、填縫與母材相互溶解和擴散而實現零件間的連接。
同熔化焊和壓力焊方法相比，釺焊具有以下優點：
2.1 釺焊加熱溫度較低，對母材組織和性勵影響較小；
2.2 釺焊接頭平整光滑，外形美觀；
2.3 焊件變形較小，尤其是採用均勻加熱（如爐中釺焊）的釺焊方法，焊件的變形可減小到最低程度，容易保證焊件的尺寸精度；
2.4 某些釺焊方法一次可焊成幾十條或成百條釺縫，生產率高：
2.5 可以實現異種金屬或合金、金屬與非金屬的連接。
但是，釺焊也有他本身的缺點，釺焊接頭強度比較低，耐熱能力比較差，由於母材與釺料成分相差較大而引起的電化學腐蝕致使耐蝕力較差及裝配要求比較高等。

3.被焊材料：
金屬：Cu，Fe，Al，Ti，Mg等合金
金屬陶瓷
非金屬（金剛石，碳纖維）

4.釺料與釺劑:
4.1 釺料
Cu-Zn，CuP，Ag，Al，Cd，Sn，Ni.
釺料 應用范圍
硬
釺
料 Cu-Zn基釺料 應用最廣泛的是H62，可用來釺焊受力大、需要接頭塑性銅、鎳、鋼制零件。為防止Zn的揮發，可在H62中加入少量Si；加入少量的錫可提高釺料的鋪展性。
CuP釺料 是一種應用廣泛的空氣自釺劑釺料。常用於銅及銅合金的釺焊。當Wp=8.38%時,Cut P形成7140C的共晶。Cu3P脆，故CuP釺料加工性不好。
Ag基釺料 銀基釺料能潤濕很多金屬，並具有良好的強度、塑性等綜合性能。被廣泛應用於釺焊低碳鋼、結構鋼、不銹鋼、高溫合金、銅及銅合金等。
Al基釺料 主要用於釺焊鋁及鋁合金。鋁基釺料主要以鋁和其他金屬的共晶為基礎，常用的有HL400和HL401。
Ni基釺料 用於釺焊高溫工作的零件。鎳基釺料以鎳為基體，並添加B、SI、P等能降低其熔點的金屬元素。
軟
釺
料 Cd基釺料 主要用於釺焊銅及銅合金，工作溫度可達2500C，釺縫可電鍍。常用的有HL506和HL503。
Sn基釺料 軟釺料中應用最廣泛的是錫鉛釺料，當WSn=61.9%時，形成熔點為1830C的共晶。錫鉛釺料的工作溫度不超過1000C，在低溫下有冷脆性。
Pb基釺料 一般用於釺焊銅及銅合金，可以在1500C以下工作溫度使用。釺焊接頭在潮濕環境下耐蝕性較差。
4.2 釺劑
氟化物，氯化物，
釺劑的作用：去膜、助流、保護

5.釺焊方法：
常用釺焊方法 優 點 缺 點
烙鐵 操作便利，廣泛用於電子行業中 只適用於軟釺料、釺焊薄小件
火焰 通用性強，工藝過程較簡單。可用於鋁基釺料釺焊鋁合金或Cu、Ag基釺料釺焊碳鋼、銅合金小型焊件。 加熱溫度難以控制、局部加熱產生應力
電阻 加熱迅速，易於實現自動化；加熱集中，對周圍母材影響小 對釺焊接頭的形狀和尺寸要求嚴格，因此應用受到局限
感應 熱效率高，廣泛用於鋼、高溫合金等具有對稱形狀的焊件。 難以准確控制釺焊溫度，對壁厚不均或非對稱的焊件，加熱不易均勻。
浸沾 加熱迅速均勻、釺焊溫度易於控制。生主效率高，分為鹽浴釺焊和熔化釺料的浸沾釺焊。 生主成本高，不適於釺焊有深孔、盲孔和封閉型的焊件。
爐焊 加熱均勻，焊件不易變形。生產效率高。 空氣爐中釺焊焊件氧化嚴重，真空爐中釺焊成本高，且不能使用含P\Cd\Na\Zn\Mg\Li 等蒸氣壓高的元素。
擴散 改善釺縫的結晶過程，得到平衡的釺縫組織，提高釺縫的強度、塑性、抗蝕性等。多用於連接活性金屬和難熔金屬零件。 生產周期長，成本高。
6.感應焊：
電磁感應現象，磁轉化，電熱轉換，聚磁，趨膚，尖角，頻率，電流偶合量，電壓，材料導磁率，匝數

7.焊前焊後處理
7.1 .焊前處理：
零件表面脫脂：有機溶劑清洗、鹼液清洗、電化學脫脂、超聲波清洗
清除表面氧化物：機械清除、酸洗
預鍍覆：工藝鍍層、阻擋鍍層、釺料鍍層
7.2 .焊後處理：
釺焊後熱處理：改善接頭組織進行擴散熱處理、消除釺焊熱應力低溫退火熱處理
清除釺劑：
釺焊中使用的釺劑種類 清除辦法
有機軟釺劑 汽油、酒精等
ZnCl2 NH4Cl 10%NaOH清洗，後用熱水和冷水洗凈
硼砂和硼酸釺劑 機械劃擦或沸水中長時間浸煮
氟化鈣 機械劃擦或沸水中長時間浸煮
鋁用氯化物硬釺劑 先在50-600C的水中仔細清洗，後在60-800C的2%鉻酐溶液中作表面鈍化處理。

8.材料的釺焊性及常用材料釺焊方法的推薦
材料的釺焊性是指材料在一定的釺焊條件下獲得優質接頭的難易程度。對某種材料而言，若採用的釺焊工藝越簡單，釺焊接頭的質量越好，則該種材料的釺焊性越好；反之，如果採用復雜的釺焊工藝也難獲得優質接頭，那麼該種材料的釺焊性就差。
影響材料釺焊性的首要因素就是材料本身的性質。例如 Cu和 Fe的表面氧化物穩定性低而易去除，因而 Cu和 Fe的釺焊性好； Al的表面氧化物非常緻密穩定而難於去除，因而鋁的釺焊性差。
材料的釺焊性可從工藝因素（包括採用何種釺料、釺劑和釺焊方法）來考察。例如大多數釺料對Cu和Fe的潤濕作用都比較好，而對 W和 Mo的潤濕作用差，故 Cu和 Fe的釺焊性好，而 W和 Mo的釺焊性差；又如 Ti及其合金同大多數釺料作用後會在界面區形成脆性化合物，故Ti的釺焊性差；再如低碳鋼在爐中釺焊時對保護氣氛的要求較低，而含AI、Ti的高溫合金只有在真空釺焊時才能獲得良好的接頭，故低碳鋼的釺焊性好，而高溫合金的釺焊性差。 總而言之，材料的釺焊性不但決定於材料本身，而且與釺料、釺劑和釺焊方法有關，因此必須根據具體情況進行綜合評定。

焊接方法

材料 硬釺焊
軟釺焊
火焰
釺焊 爐中
釺焊 ?
參考資料：http://www.pw178.com

④ 變位機都有哪些分類啊，變位機是否只用在焊接上，除了焊接用的變位機有哪些

變位機是專用焊接輔助設備，適用於回轉工作的焊接變位，以得到理想的加工位置和焊接速度。可與操作機、焊機配套使用，組成自動焊接中心，也可用於手工作業時的工件變位。工作台回轉採用變頻器無級調速，調速精度高。遙控盒可實現對工作台的遠程操作，也可與操作機、焊接機控制系統相連，實現聯動操作。 焊接變位機一般由工作台回轉機構和翻轉機構組成，通過工作台的升降，翻轉和回轉使固定在工作台上的工件達到所需的焊接，裝配角度，工作台回轉為變頻無級調速，可得到滿意的焊接速度。
側傾式變位機、頭尾回轉式變位機、頭尾升降回轉式變位機、頭尾可傾斜式變位機以及雙回轉變位機等多種形式的變位器，通過工作台的升降、回轉、翻轉使工件處於最佳焊接或裝配位置，可與焊接操作機等配套組成自動焊接專機，還可作為機器人周邊設備與機器人配套實現焊接自動化，同時可根據用戶不同類型的工件及工藝要求，配以各種特殊變位機。