常用的焊接翻转机械有哪些

① 焊接变位机的用途

特征描述

WHP-2型焊接变位机主要由回转机构、翻转机构、机架和电控系统组成。

回转机构主要用来驱动工件做回转运动，采用直流电机驱动蜗轮蜗杆减速器，蜗杆减速器输出驱动小齿轮带动工作台面回转，由于减速器采用蜗轮蜗杆减速器具有很强的自锁性，可以使工件处于任意角度，能够精确定位而不会发生危险下滑。工作台为焊接结构件，在工作台上加工有三条放射状的形槽，并刻有等距离的同心定位槽，便于不同尺寸的工件装夹定位。工作台的回转具有可调速度功能，调速系统采用台湾进口直流调速器，具有控制简单、可靠、易维护的特点。用户可以根据自身工件的焊接工艺要求，通过控制系统的旋钮实现。。

机架采用板材及型材拼焊成型，焊接后经退火处理，具有足够的机械强度，并确保长时间使用不变形。回转机构及翻转机构通过轴承座安装在机架上。

电控系统由电控箱及手控盒组成。

电控箱由滤波器、直流控制器等组成，主要关键电器元器件采用西门子、施耐德等知名品牌，其性能可靠，维修方便。主要用于控制电机通断以实现工艺要求的机械动作，并对驱动电机进行控制和保护。调速系统采用台湾品牌低噪声、高性能、多功能直流控制器，具有宽范围、恒转矩调速特性，调速平稳，无转矩脉动等特性，整体稳定性高，抗干扰能力强。

使用说明

1、本设备须有良好的接地。

2、本设备工作电压为AC 220V/50HZ，切勿接入其他电压电网，否则会使设备无法正常工作或烧毁控制箱内部电器。

3、本设备控制箱内部有电，非专业人员不得擅自打开，以免有触电危险。

包装清单

1.整体设备一套

2.脚踏开关一只

3.使用说明书一套

4.保险丝两个

5.质保卡

用途/应用领域

本产品主要针对各种金属产品圆周焊接的一种辅助设备。它主要是将规则圆周焊的产品以夹具固定于转盘的盘面同一圆心上，再配以焊接设备而进行圆周焊接。本机操作简单，稳定性能好，移动方便，是圆周焊的理想设备

品牌介绍

南京群信自动化设备有限公司作为焊接自动化整体解决方案提供商，一直致力推动精益焊接理念，公司目前主营业务为焊接自动化装备的研发、生产和销售；同时为客户提供焊接技术优化、焊接现场问题处理、精益焊接制造的技术开发和咨询，帮助客户制定解决方案。并同时提供工艺开发、设备升级改造、操纵培训及耗材供应等全套化解决方案，为客户实现高质量和低成本焊接，提供技术支持与服务。 主营产品：专业制造管板/管自动焊机、等离子焊接专机、双脉冲MIG焊机、及各类焊接辅助设备变位机、滚轮架、十字操作机，数控切割机、工业机器人等产品专业生产加工的公司等。拥有完整、科学的质量管理体系，南京群信自动化设备有限公司的诚信、实力和产品质量获得业界的认可，欢迎各界朋友莅临参观、指导和业务洽谈。

② 焊接操作机的应用与组成

焊接操作机应用：焊接操作机是与焊接滚轮架、焊接变位机等组合，对构件的内外环缝、角焊缝、内外纵缝进行自动焊接的专用设备，有固定式、回转式、全位置等多种结构形式。可根据用户的需求选择结构并配套各种焊机以及增加跟踪、摆动、监控、焊剂回收输送等辅助功能.
焊接操作机组成原理：主要由操作装置、控制装置、动力源装置、工艺保障装置组成。
一、 操作装置包括导轨、倾角调节机构、垂直导向机构、焊枪夹和焊枪，倾角调节机构可使焊枪能绕中心进行正负旋转。
二、 控制装置由电气控制系统组成，可以控制焊接操作机的工作状态。
三、 动力源装置由气缸组成，采用气压驱动进行动力传送。
四、 工艺保障装置由导丝机构、焊丝导管和导丝嘴组成，能实现焊丝的自动导向定位，可保证焊缝质量。
焊接操作机可与专用的焊件变位机械配合，实现缸体一次装夹，两根焊枪同时焊接左右两侧，使得加工精确度和生产效率很大幅度的提高
焊接操作机一般由立柱、横梁、回转机构、台车等部件组成。各部件为积木式结构，一般立柱、横梁为其基本部件，其余部件可据用户使用要求选配。立柱及横梁采用折弯焊接结构件，具有很好的刚性。 轻、中型、重型焊接操作机均采用三角型导轨，超重型采用平面方形导轨，均经刨床加工。 保证了导轨的高精度及其耐磨性。 应用于压力容器中锅炉汽包， 石化容器等圆筒形工件的内外缝的纵缝焊和环缝焊焊接。
独特的横梁和立柱截面设计，焊后去应力处理，经刨、磨成型。重量轻、强度高、稳定性好。横梁内伸缩臂的设计，可有效增加横梁的水平伸缩距离。
横梁升降采用交流电机恒速方式，升降平稳、均匀，安全系数高。带安全防坠装置。
横梁伸缩、立柱电动回转、电动台车均采用交流电机变频无级调速，恒转矩输出，速度平稳（特别是低速下），启动或 停止迅捷，速度数字显示并可预置。
立柱回转分为手动、电动两种，回转支承采用国内名牌厂家的产品，自带高精度齿轮，转动灵活，并可手动锁紧，安全可靠。
台车采用标准铁路路轨为行走轨道，分为手动及电动两种。手动适用于轻型及移动范围较小的操作机，电动则适用于重型或移动范围较大的操作机。
载人型操作机设有载人操作平台，随横臂一起移动。
采用手控盒、机头控制箱（焊接控制箱）构成近控与远控方式，操作灵活方便，并在电气箱预留联动接口，可与滚轮架、变位机、圆形回转工作台等实现同步联动。 焊接操作机的结构形式很多，使用范围广，长与焊件变位机械相配合，完成各种焊接作业。 按其结构形式及应用特点可分为三种：
1、平台式焊接操作机：平台式焊接操作机又分为单轨台车式和双轨台车式两种。单轨台车式焊接操作机实际上还有一条轨道，不过该轨道一般设置在车间的立柱上，车间桥式起重机移动往往引起平台振动，从而影响焊接过程的正常进行。平台式焊接操作机的机动性、使用范围和用途均不如伸缩臂式焊接操作机，在国内的应用已逐年减少。
2、横臂式焊接操作机：这类焊接操作机根据横臂的结构不同有分为悬臂式焊接操作机和伸缩臂式焊接操作机。
3、门式焊接操作机：这种焊接操作机有两种结构：一种是焊接小车座落在沿门架可升降的工作平台上，并可沿平台上的轨道横向移动；另一种是焊接机头安装在一套升降装置上，该装置又座落在可沿横梁轨道移动的跑车上。 作用
1、准确、可靠的定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性；
2、有效的防止和减轻了焊接变形；
3、使工件处于最佳的施焊部位，焊缝的成型性良好，工艺缺陷明显降低，焊接速度得以提高；
4、以机械装置代替了手工装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重的工作，改善了工人的劳动条件；
5、可以扩大先进的工艺方法的使用范围，促进焊接结构的生产机械化和自动化的综合发展；
设计的基本要求
（1）工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用，所以工装夹具应具备足够的强度和刚度；
（2）夹紧的可靠性。夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样要求。既不能允许工件松动滑移，又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力；
（3）焊接操作的灵活性。使用夹具生产应保证足够的装焊空间，使操作人员有良好的视野和操作环境，使焊接生产的全过程处于稳定的工作状态；
（4）便于焊件的装卸。操作时应考虑制品在装配定位焊或焊接后能顺利的从夹具中取出，还要制品在翻转或吊运使不受损害；
（5）良好的工艺性。所设计的夹具应便于制造、安装和操作，便于检验、维修和更换易损零件。设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及安装场地等因素，降低夹具制造成本。
分类与组成
焊接工装夹具是将捍件准确定位并夹紧，甩于装配和焊接的工艺设备。
在焊接结构生产中，装配和焊接是两道重要的生产工序，根据工艺通常以两种方式完成这两道工序：—种是先装配后焊接；一种是边装配边焊接。我们把用来装配以进行定位焊的夹具称做装配夹具；专门用来焊接焊件的夹具称做焊接夹具；把既用来装配又用来焊接的工具称做装焊夹具。它们统称为焊接工装夹具。
一个完整的夹具，是由定位器、夹紧机构、夹具体三部分组成的。在装焊作业中，多使用在夹具体上装有多种不同夹紧机构和定位器的复杂夹具。其中，除夹具体是根据焊结构形式进行专门设计外，夹紧机构和定位器多是通用的结构形式。
定位器大多数是固定式的，也有一些为了便于焊件装卸，做成伸缩式或转动式的，并采用手动、气动、液压等驱动方式。夹紧机构是夹具的主要组成部分，其结构形式很多，且相对复杂。驱动方式也多种多样。在一些大型复杂的夹具上，夹紧机构的结构形式有多种，而且还使用多种动力源，有手动加气动的、气动加电磁的等等。这种多动力源夹具，称作混合式夹具。在先进工业国家里，对广泛采用的一些夹紧机构已经标准化、系列化，在工艺设计时进行选用即可。我国焊接工作者，正进行着这方面的研究开发工作，相信不久也会有我们自己的系列化、标准化的夹紧机构出现。
特点
焊接工装夹具的特点，是由装配焊接工艺和焊接结构的形式决定的，有如下特点：
(1)、由于焊件一般由多个简单零件组焊而成，而这些零件的装配和定位焊，在焊接工装夹具上是按顺序进行的，因此，它们的定位和夹紧是一个个单独进行的。
(2)、在焊接过程中，零件会因焊接加热而伸长或因冷却而缩短，为了减少或消除焊接变形，要求工装夹具能对某些零件给予反变形或者作刚性的夹固；为了减少焊接应力，又要允许某些零件在某一方向可自由伸缩。因此，焊接工装夹具不是对所有的零件都作刚性夹固。
(3)、对焊接工装夹具而言，装焊完的结构尺寸增大，重量增加，形状变得复杂，增加了从工装夹具上卸下的难度。
(4)、对于熔焊的夹具，工作时主要承受焊件的重力、焊接应力和夹紧力。有的还要承受装配时的锤击力；用于压焊的夹具还要承受顶锻力。
(5)、焊接工装夹具往往是焊接电源二次回路的一个组成部分，因此绝缘和导电是设计中必须注意的一个问题。例如，在设计电阻焊用的夹具时，如果绝缘处理不当，将引起分流，使接头强度降低。
(6)、装配夹具和装焊夹具上的夹紧点、定位点比机床夹具上的多达几倍甚至十几倍，因此，设计难度较大，特别是定位点、夹紧点的数量、选位和两者的对应关系，都会影响夹具的功能和质量。
(7)、焊接工装夹具主要用来保证焊接结构各连接件的相对位置精度和整体结构的形状精度。
焊接工装夹具的设计
(1) 、焊接工装夹具应动作迅速、操作方便，操作位置应处在工人容易接近、最宜操作的部位。特别是手动夹具，其操作力不能过大，操作频率不能过高，操作高度应设在工人最易用力的部位，当夹具处于夹紧状态时，应能自锁。
(2) 、焊接工装夹具应有足够的装配，焊接空间，不能影响焊接操作和焊工观察，不妨碍焊件的装卸。所有的定位元件和夹紧机构应与焊道保持适当的距离，或者布置在焊件的下方或侧面。夹紧机构的执行元件应能够伸缩或转位。
(3) 、夹紧可靠，刚性适当。夹紧时不破坏焊件的定位位置和几何形状，夹紧后既不使焊件松动滑移，又不使焊件的拘束度过大而产生较大的应力。
(4) 、为了保证使用安全，应设置必要的安全连锁保护装置。
(5) 、夹紧时不应损坏焊件的表面质量，夹紧薄件和软质材料的焊件时，应限制夹紧力，或者采取压头行程限位、加大压头接触而积、加添铜、铝衬垫等措施。
(6) 、接近焊接部位的夹具，应考虑操作手把的隔热和防止焊接飞溅物对夹紧机构和定位器表面的损伤。
(7) 、夹具的施力点应位于焊件的支承处或者布置在靠近支承的地方，要防止支承反力与夹紧力、支承反力与重力形成力偶。
(8) 、注意各种焊接方法在导热、导电、隔磁、绝缘等方面对夹具提出的特殊要求。例如，凸焊和闪光焊时，夹具兼作导电体；钎焊时，夹具兼作散热体，因此要求夹具本身具有良好的导电、导热性能。再如，真空电子束焊所使用的夹具，为了不影响电子束聚焦，在枪头附近的夹具零件，不能用磁性材料制作，夹具也不能带有剩磁。
(9) 、用于大型板焊结构的夹具，要有足够的强度和刚度，特别是夹具体的刚度，对结构的形状精度、尺寸精度影响较大，设计时要留有较大的余度。
(10) 、在同一个夹具上．定位器和夹紧机构的结构形式不宜过多，并且尽量只选用一种动力源。
(11) 、工装夹具本身应具有较好的制造工艺性和较高的机械效率。
(12) 、尽量选用已通用化、标准化的夹紧机构以及标准的零部件来制作焊接工装夹具。

③ 焊工分为几种焊接方法,使用了哪些辅助工具和敷料

焊接变位机型式与系列的论述

天津工程机械研究院 郑永强

1 引言

在我国，焊接变位机也已悄然成为制造业的一种不可缺少的设备，在焊接领域把他划为焊接辅机。近十年来，这一产品在我国工程机械行业，有了较大的发展，获得了广泛的应用。就型式系列和品种规格而言，已问世的，约有十余个系列，百余品种规格，正在形成一个小行业。笔者希望这一产品能健康、有序、迅速的发展；企业能在一个平等的技术上竞争。在我国，乃至国际范围内，有关焊接变位机的基本概念、型式与分类、主要技术参数等，存在不统一的问题。甚至存在某些量纲混淆问题，笔者希望能有一个统一的认识。

在人们的眼里，可能认为焊接变位机是一个无足轻重的产品。然而，在国际上，包括各种功能的产品在内，有百余系列。在技术上有普通型的；有无隙传动伺服控制型的；产品的额定负荷范围，达到0.1kN～18000 kN。可以说，焊接变位机是一个品种多，技术水平不低，小、中、大发展齐全的产品。本文希望给他一个应有的技术定位。

2 国内外焊接变位机发展简介

本文不是研究国内外焊接变位机发展情况的专著。从上述研究目的出发，在此仅做简介。一般说来，生产焊接操作机、滚轮架、焊接系统及其他焊接设备的厂家，大都生产焊接变位机；生产焊接机器人的厂家，大都生产机器人配套的焊接变位机。但是，以焊接变位机为主导产品的企业，非常少见。德国Severt公司，美国Aroson公司，我国天津鼎盛工程机械有限公司等，算是比较典型的生产焊接变位机的企业。德国的CLOOS、奥地利igm、日本松下机器人公司等，都生产伺服控制与机器人配套的焊接变位机。以下仅就变位机型式、第一主参数等做些介绍。

2．2 德国Severt公司

该公司主要生产8种类型的产品，其中7种是焊接变位机。每种型式的焊接变位机，按其功能讲，均包括基本型、调速型、CNC程控型和机器人配套型等4种产品。

⑴S10型，包括S10.1、2、3、4型等4个产品系列。即：①L型双回转式、L型双回转升降式；② L型双回转-倾翻式、L型双回转-倾翻升降式；③2×L型双回转式、2×L型双回转升降式；④2×L型双回转-倾翻式、2×L型双回转-倾翻升降式。

⑵S20型，包括S20.1、2型2个产品系列。即：①单座单回转式、单座单回转升降式；②C型双回转式。

⑶S30型，包括S30.1、2型2个产品系列。即：①立式单回转；②立式单回转双工位。

⑷S40型，包括S40.1、2、3、4、5、6、7等7个产品系列。即：①双座单回转分体式；②双座首尾单回转式；③H型双座双回转式；④双座首尾单回转尾架移动式；⑤双座首尾倾翻尾架移动式；⑥双座3轴单回转式；⑦单座滚圈单回转式、双座滚圈单回转尾架移动式。

⑸S50型：包括S50.1、2、3、4、5、6、7型，7个多轴（自由度）产品系列。即：①立式3轴单回转双工位式；②立式单回转双工位2×倾翻--回转式（5轴）；③立式单回转多工位2×L型双回转式（5轴）；④立式单回转双工位2× L型双回转倾翻式（7轴）；⑤立式单回转双工位2×双座单回转式（3轴）；⑥立式单回转双工位2×C型双回转式（5轴）；⑦立式单回转双工位2×卧式单座单回转（3轴）。

⑹S60型：包括S60.1、2型2个产品系列。即：①倾翻--回转式（0°～90°）；②倾翻--回转式（±90°）。

⑺S70型：包括S70.1、2、3型3个产品系列。即：①立式多工位式4轴（4自由度）单回转；②立式多工位2×倾翻--回转式（6自由度）；③立式4工位立式4轴单回转。

以上共33个产品型式，每种型式都包括上述四种功能的产品，相当于132个产品系列。额定负荷为100dN～10kdN。

2．2 美国Aroson公司

美国Aroson公司生产的焊接设备有焊接变位机、操作机、滚轮架等，可称世界之最。这个公司生产的焊接变位机，主要类型为倾翻—回转式、倾翻—回转升降式、双座双回转式，双座单回转式和双座单回转升降式。其承载能力范围为11 kg～1810吨。

⑴手动双回式。C 系列，型号C1000、2000、4000。承载能力25磅～4000磅。

⑵小型倾翻-回转式。LD系列，型号LD 60N、150N、300N，承载能力分别为132磅、330磅、660磅。

⑶倾翻-回转式，倾翻角度135°。D、HD系列，承载能力314磅～7万磅

⑷倾翻-回转（换销）定位升降式，倾翻角度135°。AB系列（30～ AB1200），承载能力4300磅～12万磅。

⑸倾翻-回转（齿轮齿条）无级升降式，GE系列，倾翻角度135°，型号（GE25～GE3500，承载能力2500磅～35万磅。

⑹倾翻-回转式，倾翻角度90°，G系列，G400～G4-MEGA型，承载能力4000磅～400万磅。

⑺双座双回转式，DCG系列，最大产品承载能力为500吨。

⑻单回转式HTS 系列，HTS5、9、12、20、32、40、50、60、90、160、240，承载能力为500磅～24万磅。

⑼单回转（齿轮齿条）升降式，HTS- GE系列，HTS5 GE、HTS 240GE，承载能力为500磅～24万磅。

2．3 德国LCOOS公司

德国LCOOS公司是国际上生产焊接设备的大型公司之一。生产焊接机器人、焊机等产品。也生产作为焊接机器人外部轴的焊接变位机。在我国，除可见到与焊接机器人系统配套进口的L型双回转式、倾翻-回转式和单回转式变位机外，还生产卧式单坐单回转WPV、立式单回转RR502以及各种多轴焊接机器人配套的变位机，如立式多工位2×卧式单回转R-WPV 2型（3轴）、立式多工位2×C型双回转式R- WPV2-CD（5自由度）、立式多工位2×倾翻-回转GR-WPK 2（5轴）、立式多工位2×倾翻-回转×单回移动转式GR-WPK 2-CD（9轴）等。这些产品的主参数，最大允许承载能力（max. admissible load capacity）用N表示。

2．4 日本松下（Panasonic）公司

日本松下公司也是机器人制造公司。这个公司生产的机器人外部设备—焊接变位机有12个系列。他们把传动装置、机座、夹具体等作成了标准模块，集合而成这些产品系列。按轴数和结构型式分类。1轴变位机3个系列，即：立式单回转、卧式单座单回转、双座单回转式；2轴变位机有5个系列，即：C、L、H、准L型双回转式及2×卧式单座单回转式；3轴变位机有3个系列，即：立式多工位2×立式单回转、卧式多工位2×双座单回转式、2×卧式单座单回转式；5轴变位机有1个系列，立式多工位2×L型双回转式。最大有效负荷（Max. payload）200kg、500kg、1000kg。

2．5 国内变位机的产品简介

现在我国生产焊接变位机的厂家已经不少，大都不成规模。以变位机为主导产品发展起来的企业，尚未形成。天津鼎盛公司工程机械有限公司、无锡市阳通机械设备有限公司、长沙海普公司、威达自动化焊接设备公司等单位生产的变位机在国内占有较大市场。到2000年，国内已开发的变位机产品约70余品种规格。以下简述这些变位机的基本型式。

⑴全双回转式。包括L、H(双座)、C型双回转式(BZ2-、BZ2A-、BZ2B-、BZ2D-系列)。

⑵倾翻-回转式焊接变位机（BZ2C-系列）。

⑶单回转式焊接变位。包括三种型式：双座单回转式（BZ-、BZ1--、BZA--、BZA1--系列）、双座单回转尾架移动式（BZY--、BZAY-、BZA1Y-系列）、单座单回转（立式BZAL-、BZL-，卧式BZW-、BZAW-斜式BZAX-系列）。

以上基本型产品发展了17个系列，主要为普通型，用于手把焊。此外，还有调速型、联控型（PLC、微机控制）和机器人配套型产品。

与焊接机器人配套用的变位机，开发了十余个品种。包括：工位变换变位机（不参与焊接），如，立式双工位、四工位、八工位变位机，双座单回转式八工位和倾翻回转式双工位变位机等；与机器人配套焊接变位机（机器人外部轴），如，倾翻-回转伺服传动式、双座单回转伺服传动式、多轴单回转伺服传动式等。

3 关于焊接变位机几个基本定义的讨论

3．1 焊接变位机的定义

在我国，焊接变位机是一个年青的产品。由于制造业之间发展水平的差异，很多企业的焊接工位，还没有装备焊接变位机；同时，相关的研究也比较薄弱。迄今为止，没有专门著作去研究它的定义和分类。对它的称呼也就不可能规范化了。同一种设备，不同的企业和不同的人可能有不同的称呼。如：转胎、转台、翻转架、变位器、变位机等。为此，我们需要赋予它一个定义。我们称：用来拖动待焊工件，使其待焊焊缝运动至理想位置进行施焊作业的设备，称焊接变位机。也就是说，把工件装夹在一个设备上，进行施焊作业。焊件待焊焊缝的初始位置，可能处于空间任一方位。通过回转变位运动后，使任一方位的待焊焊缝，变为船角焊、平焊或平角焊施焊作业。完成这个功能的设备称焊接变位机。它改变了可能需要立焊、仰焊等难以保证焊接质量的施焊操作。从而，保证了焊接质量，提高了焊接生产率和生产过程的安全性。

3．2 主自由度及全功能焊接变位机

可以肯定的讲，如果一台变位机拖动焊件，仅做直线运动，哪怕是三维的，也不可能改变焊缝的姿态，满足施焊要求。也就是说，变位运动是回转运动，称此回转运动为变位机的主自由度。还可以做这样一个假设：在X、Y、Z直角坐标系下，设有一空间直线焊缝，绕Z轴可在360°范围内回转，且这个Z轴连同这一焊缝又可绕X（或Y）轴在≥180°范围内回转，那么，经此变位的焊缝，便可变到船角焊位置进行施焊作业。换言之，一个焊口由两个面的共线MN和夹角α组成，在上述两个回转范围内，经恰当的回转，便可使其共线 MN 与水平面平行，且这两个面与水平面的夹角相等，各为α/2，即变为船角焊位置。这个假设是说，任何复杂焊件，只要装在主自由度为一个全回转和一个半回转的焊接变位机上，即可实现船焊要求。我们称这种双回转式焊接变位机为全功能变位机。

3．3 焊接变位机的变位自由度

涉及到用户对设备装备的理念，以及考虑用于手把焊和自动焊的不同用途，选择和设计焊接变位机时，除主变位自由度外，还要考虑增加辅助变位自由度。如大件焊接，可增加升降运动自由度，如上述美国、德国这种产品很多。

另外，某些焊件，由于焊缝分布简单，用一个回转自由度就可以解决焊件中大部分和重要焊缝的船焊要求，其余少量非重要焊缝，虽然，不能实施船角焊，但可以实施平角焊。这样，为简化设备造价，工艺上便考虑采用单自由度或功能退化的焊接变位机，即单回转式变位机。根据使用要求，同样也可以增加辅助自由度。例如，升降式和尾架移动式等等。

还有一些工位变位机，为适用于焊接工位的工艺要求，这种焊接变位机的某些自由度，与施焊无关。还有从工位设计和稳定性考虑，两台或多台焊接变位机合并设计，这样就出现了多种工位变换和组合式多自由度焊接变位机产品。

3．4 变位机的第一主参数 -- 额定负荷

本文把最能描述焊接变位机工作能力的参数，称第一主参数。焊接变位机不同于其他加工设备，它的基本负荷就是焊件的“重量”。各国的焊接变位机，都是由此给定第一主参数的。

在国际上，第一主参数的量纲没有统一。对这一问题，需要做些讨论。在欧洲，如德国Severt公司、CLOOS公司，瑞典ESAB公司等，用重力单位N表示；美国Aroson公司用英美制质量单位Lbs（磅）表示；日本某些公司用国际质量单位kg表示；我国的焊接变位机行业标准，采用了国际质量单位kg，但鼎盛公司采用了重力单位kN。如此可见，在我国乃至国际上，焊接变位机第一主参数的量纲还没有统一。其次，对这一主参数的称呼也不统一。最大负荷kg、最大负荷N（Max load N）、基本承载能力Lbs（Base load capacity in pounds）、承重能力Lbs（Weight capacity Lbs）、许用载荷kg（许容荷载）、最大有效负荷（Max. payload）等等。

从量纲发展的历史分析，用力和质量两种单位，各有个的道理。但是，无论是从行业管理的角度考虑，还是从科学计算的角度考虑，都应统一。笔者认为量纲的确定，在于一个概念，如果衡量焊接变位机的能力，选择负荷单位，即第一主参数用重力表示，那么，他的量纲应该用N、kN。与此相关的回转技术参数力矩，应该用Nm、kNm表示，这样，与国际单位制就统一了。这是本文推荐的办法。

焊接变位机是涉及人身安全的产品。对用户选择产品负荷等级，应该是明确的。诸如上述的最大负荷（kg、N）或许用载荷（kg、N），都不能说准确的表达了这个量。现在给定一个公式：F == kd m g n

式中：m为焊件质量；g为重力加速度，即mg为重力；kd为动荷系数；n为安全系数。称F为额定承载能力或额定负荷。动荷系数kd、安全系数n，应在产品设计时确定。在样本或使用说明书中给用户提供选择方法。

关于额定负荷F的参数系列，以及回转或倾翻力矩两种参量，本文不做讨论。

4 焊接变位机型式及功能设计

4．1 型式设计

4.1.1 自由度设计

⑴用主自由度设计变位机，可有三种基本型式。① 单回转式，其转角为±360º·n；② 双回转式，其转角为一个为±360º·n，另一个为±180º～±360º·n；③倾翻-回转式，其转角一个为±360º·n，另一个为±（0º～（90、135º））。

⑵多自由度产品设计，在上述基本型产品上，增加辅助自由度。

⑶多自由度组合结构设计，把两种或两种已上基本型产品组合设计而成。

4．2 结构设计

⑴单回转式，为了适应不同工件装夹需要，还有三种基本型式，立式、卧式和双座式。双座还分尾架固定和尾架移动两种型式。还有首尾分体、联体式等。

⑵双回转式，为了适应不同工件装夹需要和考虑结构受力合理，也设计有三种基本型式，L型、C型、H型（双座双回转式）。

⑶倾翻-回转式也有不同的结构设计，如一个回转的转角为±360º·n，另一个为：① ±45º；② ±（0º～90º）；③ ±（0º～135º）等，这三种具有不同的结构型式。

4．3 功能设计

⑴普通型，回转运动为定速传动。

⑵调速型，至少有一个回转运动设计为变速传动。

⑶联控型，除具有调速功能外，采用PLC和微机控制，使多机和多自由度联动工作。

⑷机器人配套型，作为机器人外部轴使用或参加焊接；或仅做工位变换，不参加焊接。

5 焊接变位机的分类和型号编制办法

5．1 分类方法

从变位机小行业发展考虑，必须有一个分类办法。使每一种产品问世，都可赋予它一个法定代号。这对一个变位机生产企业来说，无论是软件还是硬件管理，都是至关重要的。

所谓的分类方法，就是根据上述型式设计，按产品的自由度、结构和功能等三种特征，把它们排成一个型谱。以便于给它们一个代号，以兹互相区别，这就是分类方法。

5．2 型号编制的基本要求

分类和型号编制都是对同一事件的。分类方法是把一种焊接变位机放在型谱上，并赋予一个名称。型号编制办法，则是把已命名的焊接变位机，用一组具有一定特征的字符串来表示。这个字符串代表了产品的自由度、结构和功能特征、产品参数特征和换代特征等。

5．3 产品代号设计

焊接变位机的代号，是用一个字符串来表示的，如图1所示。第一段为焊接变位机产品代码，可用汉语拼音字头HB或B表示；第二段为焊接变位机自由度分类代码，用汉语拼音字头Z、Y表示，分别代表回转、位移自由度，1、2、3….代表自由度数，单自由度可以缺省；第三段为焊接变位机结构特征代码，用汉语拼音字头W、L、Q和形状L、C、H混合表示；第四段为焊接变位机功能代码，用汉语拼音字头T、S、K、R分别表示调速型、伺服传动型、联控型和机器人配套型，普通型缺省；第五段为焊接变位机第一主参数--额定负荷代码，用阿拉伯数字表示，单位kN；第六段为焊接变位机产品换代代码，按开发顺序，用英文字母A、B、C….表示，第一代产品缺省。

× ×× × ×—×× ×

∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∟ 产品换代代码，按开发顺序用英文字母A、B、C表示，首代缺省

∣ ∣ ∣ ∣ ∟ 额定负荷代码，用阿拉伯数字表示，单位kN

∣ ∣ ∣ ∟ 功能特征代码，用汉语拼音字头T、S、K、R表示，普通型缺省

∣ ∣ ∟ 结构特征代码，用汉语拼音字头W、L、Q和形状L、C、H混合表示

∣ ∟自由度代码，用汉语拼音字头Z、Y分别代表回转、位移，阿拉伯数字代表自由度数

∟ 焊接变位机代码，用汉语拼音字头 HB或B 表示

图1 焊接变位机产品代号说明

5．4 焊接变位机基本系列与类组划分

变位机的基本系列与类组划分，如图2所示。

┌ L型双回转式（固定式、升降式）

┌ 双回转式 │ H型双座双回转式（固定式、升降式）

│ └ C型双回转式（固定式、升降式）

│ ┌单座—┌立式 BZL-

焊接变位机—│ 单回转式—│ └卧式（固定式、升降式）

│ └ 双座--┌尾架固定（固定式、升降式）

│ └尾架移动（固定式、升降式）

│ ┌- 0～135º（固定式、升降式）

└ 倾翻回转式--│- 0～90º（固定式、升降式）

└ －45º～＋45º

图2 焊接变位机基本型类组划分

6 结语

⑴从行业管理上考虑，任何一个产品产业，都应有完整的类组划分。在焊接领域，如果把焊接工艺装备，与焊机等并列为一大类产品，那么，焊接变位机可以作为焊接工艺装备的一个子类产品。与主机—“焊机”相比，辅机--“变位机”比主机大、重、贵。把他划为焊接工艺装备的一个子类，更为确切。

⑵德国一个小公司，生产的焊接变位机达100余系列。本文给出的型式及功能设计，也有几十个产品系列，并且在我国工程机械行业，得到了发展。与其不相适应的是我国标准。1991实施的《焊接变位机》行业标准，所说的焊接变位机，只有倾翻-回转式一个系列，在2000年标准修改中，也没有根本改变。笔者期望以此为基础，抛砖引玉，形成新标准。

⑶涉及到焊接变位机的基本概念，定义、量纲等本文作了阐述。加上其他技术参数，不求国际一致，但求国内统一。使企业之间，能在同一技术标准下发展、竞争。

⑷关于焊接变位机型号编制方法，由于企业之间的竞争，很多企业对产品的法定代号给淡漠了。把企业名称代号冠以产品代号上，强化了商标意识。尽管如此，本文认为，起码第一主参数和量纲应该得到统一。

⑸我国焊接变位机的发展和应用，近十年来，工程机械行业带了一个头。首先是大型企业和外资企业应用，外资企业达到了不落地焊接。目前，在股份制企业的技术改造中，逐渐向外资企业看齐，展望未来，我国焊接变位机会得到健康的发展。

*郑永强，焊接协会工程机械专业委员会秘书长，天津工程机械研究院副总工程师

参考资料：http://www.china-weldnet.com/chinese/jiniandahui/0312709.htm
回答者：wttttt - 同进士出身 七级 10-28 20:39

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1.焊接分类：
熔化焊：焊接过程中母材和填充金属都熔化，二者是化学结合。如：手工，CO2，TIG，MIG，埋弧，MAG，等离子，激光，电子束.
压力焊：焊接时不用焊料，被连接金属间是化学或物理结合。焊缝窄，影响区域小。电阻（点、缝）闪光，摩擦，冷压.
钎焊：钎料温度低于母材温度，焊接时钎料熔化母材不熔化，二者之间是物理结合。习惯以450度做为划分硬钎焊和软钎焊的界线。（软、硬）烙铁，感应，炉中（真空）火焰，电阻浸渍，电弧，超声，激光，红外线

2.硬钎焊特点：（历史最长、母材不熔化，温度低，变形小，实现异种材料结合，可拆开。）
钎焊属于固相连接，他与熔化焊方法不同，钎焊时母材不熔化，采用比母材熔化温度低的钎料，加热温度采取低于母材固相线而高于钎料液相线的一种连接方法。当被连接的零件和钎料加热到钎料熔化，利用液态钎料在母材表面润湿、铺展与母材相互溶解和扩散和在母材间隙中润湿、毛细流动、填缝与母材相互溶解和扩散而实现零件间的连接。
同熔化焊和压力焊方法相比，钎焊具有以下优点：
2.1 钎焊加热温度较低，对母材组织和性励影响较小；
2.2 钎焊接头平整光滑，外形美观；
2.3 焊件变形较小，尤其是采用均匀加热（如炉中钎焊）的钎焊方法，焊件的变形可减小到最低程度，容易保证焊件的尺寸精度；
2.4 某些钎焊方法一次可焊成几十条或成百条钎缝，生产率高：
2.5 可以实现异种金属或合金、金属与非金属的连接。
但是，钎焊也有他本身的缺点，钎焊接头强度比较低，耐热能力比较差，由于母材与钎料成分相差较大而引起的电化学腐蚀致使耐蚀力较差及装配要求比较高等。

3.被焊材料：
金属：Cu，Fe，Al，Ti，Mg等合金
金属陶瓷
非金属（金刚石，碳纤维）

4.钎料与钎剂:
4.1 钎料
Cu-Zn，CuP，Ag，Al，Cd，Sn，Ni.
钎料 应用范围
硬
钎
料 Cu-Zn基钎料 应用最广泛的是H62，可用来钎焊受力大、需要接头塑性铜、镍、钢制零件。为防止Zn的挥发，可在H62中加入少量Si；加入少量的锡可提高钎料的铺展性。
CuP钎料 是一种应用广泛的空气自钎剂钎料。常用于铜及铜合金的钎焊。当Wp=8.38%时,Cut P形成7140C的共晶。Cu3P脆，故CuP钎料加工性不好。
Ag基钎料 银基钎料能润湿很多金属，并具有良好的强度、塑性等综合性能。被广泛应用于钎焊低碳钢、结构钢、不锈钢、高温合金、铜及铜合金等。
Al基钎料 主要用于钎焊铝及铝合金。铝基钎料主要以铝和其他金属的共晶为基础，常用的有HL400和HL401。
Ni基钎料 用于钎焊高温工作的零件。镍基钎料以镍为基体，并添加B、SI、P等能降低其熔点的金属元素。
软
钎
料 Cd基钎料 主要用于钎焊铜及铜合金，工作温度可达2500C，钎缝可电镀。常用的有HL506和HL503。
Sn基钎料 软钎料中应用最广泛的是锡铅钎料，当WSn=61.9%时，形成熔点为1830C的共晶。锡铅钎料的工作温度不超过1000C，在低温下有冷脆性。
Pb基钎料 一般用于钎焊铜及铜合金，可以在1500C以下工作温度使用。钎焊接头在潮湿环境下耐蚀性较差。
4.2 钎剂
氟化物，氯化物，
钎剂的作用：去膜、助流、保护

5.钎焊方法：
常用钎焊方法 优 点 缺 点
烙铁 操作便利，广泛用于电子行业中 只适用于软钎料、钎焊薄小件
火焰 通用性强，工艺过程较简单。可用于铝基钎料钎焊铝合金或Cu、Ag基钎料钎焊碳钢、铜合金小型焊件。 加热温度难以控制、局部加热产生应力
电阻 加热迅速，易于实现自动化；加热集中，对周围母材影响小 对钎焊接头的形状和尺寸要求严格，因此应用受到局限
感应 热效率高，广泛用于钢、高温合金等具有对称形状的焊件。 难以准确控制钎焊温度，对壁厚不均或非对称的焊件，加热不易均匀。
浸沾 加热迅速均匀、钎焊温度易于控制。生主效率高，分为盐浴钎焊和熔化钎料的浸沾钎焊。 生主成本高，不适于钎焊有深孔、盲孔和封闭型的焊件。
炉焊 加热均匀，焊件不易变形。生产效率高。 空气炉中钎焊焊件氧化严重，真空炉中钎焊成本高，且不能使用含P\Cd\Na\Zn\Mg\Li 等蒸气压高的元素。
扩散 改善钎缝的结晶过程，得到平衡的钎缝组织，提高钎缝的强度、塑性、抗蚀性等。多用于连接活性金属和难熔金属零件。 生产周期长，成本高。
6.感应焊：
电磁感应现象，磁转化，电热转换，聚磁，趋肤，尖角，频率，电流偶合量，电压，材料导磁率，匝数

7.焊前焊后处理
7.1 .焊前处理：
零件表面脱脂：有机溶剂清洗、碱液清洗、电化学脱脂、超声波清洗
清除表面氧化物：机械清除、酸洗
预镀覆：工艺镀层、阻挡镀层、钎料镀层
7.2 .焊后处理：
钎焊后热处理：改善接头组织进行扩散热处理、消除钎焊热应力低温退火热处理
清除钎剂：
钎焊中使用的钎剂种类 清除办法
有机软钎剂 汽油、酒精等
ZnCl2 NH4Cl 10%NaOH清洗，后用热水和冷水洗净
硼砂和硼酸钎剂 机械划擦或沸水中长时间浸煮
氟化钙 机械划擦或沸水中长时间浸煮
铝用氯化物硬钎剂 先在50-600C的水中仔细清洗，后在60-800C的2%铬酐溶液中作表面钝化处理。

8.材料的钎焊性及常用材料钎焊方法的推荐
材料的钎焊性是指材料在一定的钎焊条件下获得优质接头的难易程度。对某种材料而言，若采用的钎焊工艺越简单，钎焊接头的质量越好，则该种材料的钎焊性越好；反之，如果采用复杂的钎焊工艺也难获得优质接头，那么该种材料的钎焊性就差。
影响材料钎焊性的首要因素就是材料本身的性质。例如 Cu和 Fe的表面氧化物稳定性低而易去除，因而 Cu和 Fe的钎焊性好； Al的表面氧化物非常致密稳定而难于去除，因而铝的钎焊性差。
材料的钎焊性可从工艺因素（包括采用何种钎料、钎剂和钎焊方法）来考察。例如大多数钎料对Cu和Fe的润湿作用都比较好，而对 W和 Mo的润湿作用差，故 Cu和 Fe的钎焊性好，而 W和 Mo的钎焊性差；又如 Ti及其合金同大多数钎料作用后会在界面区形成脆性化合物，故Ti的钎焊性差；再如低碳钢在炉中钎焊时对保护气氛的要求较低，而含AI、Ti的高温合金只有在真空钎焊时才能获得良好的接头，故低碳钢的钎焊性好，而高温合金的钎焊性差。 总而言之，材料的钎焊性不但决定于材料本身，而且与钎料、钎剂和钎焊方法有关，因此必须根据具体情况进行综合评定。

焊接方法

材料 硬钎焊
软钎焊
火焰
钎焊 炉中
钎焊 ?
参考资料：http://www.pw178.com

④ 变位机都有哪些分类啊，变位机是否只用在焊接上，除了焊接用的变位机有哪些

变位机是专用焊接辅助设备，适用于回转工作的焊接变位，以得到理想的加工位置和焊接速度。可与操作机、焊机配套使用，组成自动焊接中心，也可用于手工作业时的工件变位。工作台回转采用变频器无级调速，调速精度高。遥控盒可实现对工作台的远程操作，也可与操作机、焊接机控制系统相连，实现联动操作。 焊接变位机一般由工作台回转机构和翻转机构组成，通过工作台的升降，翻转和回转使固定在工作台上的工件达到所需的焊接，装配角度，工作台回转为变频无级调速，可得到满意的焊接速度。
侧倾式变位机、头尾回转式变位机、头尾升降回转式变位机、头尾可倾斜式变位机以及双回转变位机等多种形式的变位器，通过工作台的升降、回转、翻转使工件处于最佳焊接或装配位置，可与焊接操作机等配套组成自动焊接专机，还可作为机器人周边设备与机器人配套实现焊接自动化，同时可根据用户不同类型的工件及工艺要求，配以各种特殊变位机。