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管道自动焊机基本构成

作者:前山管道发布时间:2018-07-30 15:02管道坡口机管道自动焊机联系电话:18916787603

 

    管道自动焊机的基本构成,为一台电动机驱动的管道自动焊机,为一台液压驱动的管道自动焊机。焊接管道自动焊机基本上都属于这两类管道自动焊机,弧焊管道自动焊机大多采用电动机驱动管道自动焊机,因为焊枪重量一般都在 10kg 以内。点焊管道自动焊机由于焊钳重量都超过 35kg 。也有采用液压驱动方式的,因为液压驱动管道自动焊机抓重能力大,但大多数点焊管道自动焊机仍是采用大功率伺服电动机驱动,因它成本较低,系统紧凑。管道自动焊机是由机械手、控制器、驱动器和示教盒 4 个基本部分构成。对于电动机驱动管道自动焊机,控制器和驱动器一般装在一个控制箱内,而液压驱动管道自动焊机,液压驱动源单独成一个部件,现分别简述如下:
    (1) 机械手 管道自动焊机机械手又称操作机,是管道自动焊机的操作部分,由它直接带动末端操作器 ( 如焊枪飞点焊钳 ) 实现各种运动和操作,它的结构形式多种多样,完全根据任务需要而定,其追求的目标是高精度、高速度、高灵活性、大工作空间和模块化。现在管道自动焊机机械手的主要结构形式有如下 3 种:
    1) 机床式 这种机械手结构类似机床。其达到空间位置的 3 个运动 (x \ y \ z) 是由直线运动构成,其末端操作器的姿态由旋转运动构成,所示,这种形式的机械手优点是运动学模型简单,控制精度容易提高;缺点是机构较庞大,占地面积大、工作空间小。简易和专用焊接管道自动焊机常采用这种形式。 
 
    2) 全关节式 这种机械手的结构类似人的腰部和手部,其位置和姿态全部由旋转运动实现,为正置式全关节机械手,为偏置式全关节机械手。这是管道自动焊机机械手最普遍的结构形式。其特点是机构紧凑、灵活性好、占地面积小、工作空间大,缺点是精度高、控制难度大。偏置式与正置式的区别是手腕关节置于小臂的外侧或小臂活动范围,但其运动学模型要复杂一些。目前焊接管道自动焊机主要采用全关节式机械手。
               
    3) 平面关节式 这种机械手的机构特点是上下运动由直线运动构成,其他运动均由旋转运动构成。这种结构在垂直方向刚度大,水平方向又十分灵活,较适合以插装为主的装配作业,所以被装配管道自动焊机广泛采用,又称为 SCARA 型机械手,所示。
    管道自动焊机机械手的具体结构虽然多种多样,但都是由常用的机构组合而成。现以美国 PUMA 机械手为例来简述其内部机构,。它是由机座、大臂、小臂、手腕 4 部分构成,机座与大臂、大臂与小臂、小臂与手腕有 3 个旋转关节,以保证达到工作空间的任意位置,手腕中又有 3 个旋转关节:腕转、腕曲、腕摆, 以实现末端操作器的任意空间姿态。手腕的端部为一法兰, 以连接末端操作器。
    每个关节都由一台伺服电动机驱动, PUMA 机械手是采用齿轮减速、杆传动,但不同厂家采用的机构不尽相同,减速机构常用的是 4 种方式:齿轮、谐波减速器、滚珠丝杠、蜗轮蜗杆。传动方式有杆传动、链条传动、齿轮传动等。其技术关键是要保证传动双向无间隙 ( 即正反传动均无间隙 ) ,这是管道自动焊机精度的机械保证,当然还要求效率高,机构紧凑。 
管道自动焊机

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