外圆自动焊接机结构毕业设计
焊接机械手毕业设计
焊接机械手毕业设计【篇一：自动焊接机械手设计(毕业设计)】自动焊接机械手设计1 绪论1.1 技术概述工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。
特别适合于多品种、变批量的柔性生产。
它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。
机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。
机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。
机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。
1.2 现状及国内外发展趋势国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势：(1)工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修），而单机价格不断下降，平均单机价格从91年的10．3万美元降至97年的6．5万美元。
(2）机械结构向模块化、可重构化发展。
例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。
(3)工业机器人控制系统向基于pc机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。
(4)机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。
焊接技术及自动化专业毕业设计(全)
XXXX工程学院毕业设计锅炉筒体（材质20g）制造系别专业班级姓名学号2012 ～ 2013 学年第一学期毕业设计任务书专业：焊接技术及自动化班级：学生：一：设计题目：锅炉筒体制造（材质20g 筒体材料厚度30mm）二：设计内容：分析材料特点、焊缝布置、采用的焊接方法、工艺评定、注意事项三：原始资料（设计所用材料、设备等）：现场参观、咨询查阅制造焊接等书籍四：完成日期：2012 年12月31日指导教师：2012年11月 3 日签发目录一、前言 (4)二、材料特点 (5)三、焊缝布置 (6)四、焊接方法及焊材的选择 (7)五、焊接工艺评定 (11)六、操作技术 (14)七、焊接工艺指导书 (17)八、焊后检验 (20)九、注意事项 (21)十、参考资料 (22)十一、结语 (23)前言锅炉压力容器是工业生产和人民生活中必不可少的设备,它可分为以下几类：低压容器（代号L）0.1 MPa≤P≤1.6MPa中压容器（代号M） 1.6 MPa≤P＜10MPa高压容器（代号H）10 MPa≤P＜100MPa超高压容器（代号U）P≥100MPa作为承压类特种设备，锅炉压力容器比较容易发生事故，而且事故的后果经常比较严重。
当前，国家越来越重视对特种设备的安全管理，并将一些事故后果非常严重的压力容器（如承受高压、盛装有毒或易燃易爆介质等）列为重大危险源。
因此，锅炉压力容器在设计及制造过程中应严格按照《钢制压力容器》（GB150——1998）的规定，从材料的选择，到生产加工，再到最后的产品检验，务必严格遵守相关标准，确保锅炉压力容器的质量符合国家标准，并安全服役。
锅炉压力容器的制造流程为：下料→成型→焊接→无损检测→组对焊接→无损检测→热处理→压力试验。
这里主要介绍了锅炉筒体的焊接生产加工，其中包括了材料性能的分析、焊接方法及焊材的选择焊缝位置的布置、焊接工艺评定、焊接工艺操作规程、焊后检验以及注意事项等内容。
锅炉筒体（材质20g）制造1、材料特点锅筒是锅炉中最重要的受压元件，对锅筒用钢有一些要求，钢材应具有较高的室温及中温强度，设计锅筒时以钢材的屈服极限和强度极限值为依据，由于锅筒直径较大，随着压力的增高，壁厚不断增加，给制造工艺（卷板、压制、焊接等）带来许多困难，也使重量明显增加。
【爆款】自动焊接机毕业论文提纲格式模板参考
自动焊接机论文提纲一、新能源汽车供电系统自动焊接机机械系统研制论文提纲范文摘要目录第一章绪论1-1 焊接技术开展概况1-2 焊接自动化技术的开展概况1-3 焊接专机1-4 课题的目的与研究意义1-5 课题研究的主要内容与技术路线第二章自动焊接机的工作原理及总体方案设计2-1 自动焊接机的工作原理2-2 机械系统的总体方案设计2-3 驱动系统方案设计2-4 执行系统方案设计2-5 支撑机构设计第三章自动焊接机驱动系统的设计3-1 驱动系统的要求3-2 滚珠丝杠传动机构的计算选型3-3 直线导轨的计算选型3-4 直线滚动导轨副的装配图第四章自动焊接机执行系统的设计4-1 执行元件的类型及特点4-2 执行元件中控制用电动机的根本要求4-3 伺服系统与伺服电机4-4 联轴器的选型4-5 焊接电源的选型第五章自动焊接机焊接工装夹具的设计5-1 焊接工装夹具的要求5-2 夹具定位的理论根底5-3 专用夹具设计方案确实定第六章自动焊接机构造分析与装配6-1 自动焊接机构造分析6-2 基于CATIA的自动焊接机建模与装配结论参考文献二、双焊枪相贯线自动焊接机机械系统设计论文提纲范文摘要1 绪论1-1 焊接技术开展现状1-1-1 机器人焊接技术1-1-2 智能化焊接技术1-2 相贯线自动焊接机开展现状1-3 选题的目的和意义1-4 论文研究的主要内容和技术路线2 T 型管散热器焊接工艺的研究2-1 课题研究的要求2-2 焊接工艺方法选择2-3 混合气体保护焊工艺研究2-4 数字焊接电源的选择2-5 焊接工艺确实定3 机械系统总体设计3-1 机械系统设计的步骤3-2 焊接机设计的原那么3-3 焊接机机械系统总体设计3-3-1 焊接机运动规律的设计3-3-2 焊接机机械构造分析3-4 机械部件设计3-4-1 焊接执行部件构造设计3-4-2 Y 轴双焊枪同步反向联动装置构造设计3-4-3 X 轴进给驱动装置构造设计3-4-4 R 轴焊枪旋转步进同步驱动构造设计3-4-5 Z 轴进给驱动装置构造设计3-4-6 同步机构检测装置构造设计4 执行元件的设计与选用4-1 相贯线焊缝空间曲线方程的建立4-2 Z 轴伺服电机的选型计算4-2-1 Z 轴电机的运动方程和运动曲线4-2-2 Z 轴负载转矩的计算4-2-3 Z 轴惯性转矩的归算4-2-4 伺服电机负载的计算4-3 X 轴电机的选型计算4-3-1 X 轴电机的运动方程和运动曲线4-3-2 X 轴负载转矩的计算4-3-3 X 轴惯性转矩的归算4-3-4 伺服电机负载的计算4-4 Y 轴电机的选型计算4-4-1 Y 轴电机的运动方程和运动曲线4-4-2 Y 轴负载转矩的计算4-4-3 Y 轴惯性转矩的归算4-5 相贯线自动焊接机执行元件的选择4-6 R 轴电机的选型计算5 焊接机进给伺服系统建模与仿真5-1 影响系统动态性能的主要参数5-2 简化假设5-3 交流伺服系统模型的建立5-3-1 交流伺服驱动单元模型的建立5-3-2 交流伺服电动机模型的建立5-4 Z 轴伺服进给系统模型的建立5-5 X 轴伺服进给系统模型的建立5-6 Y 轴伺服进给系统模型的建立5-7 焊接机各轴动态性能仿真5-7-1 Z 轴动态性能仿真5-7-2 X 轴动态性能仿真5-7-3 Y 轴动态性能仿真6 焊接试验与分析6-1 焊接机的调整6-2 试验设备材料及焊接准备6-2-1 焊接设备6-2-2 焊接标准6-2-3 焊接试验6-3 焊接结果与分析7 结论与展望7-1 结论7-2 展望参考文献在读期间学术论文作者简介三、管道全位置自动焊接机的研究论文提纲格式范文模板摘要第1章绪论1-1 课题背景及研究意义1-2 管道全位置自动焊接机的开展及应用1-2-1 焊接机器人的开展历程1-2-2 焊接机器人国内外应用现状1-2-3 焊接机器人技术展望1-3 管道全位置自动焊接机的研究现状1-3-1 管道全位置自动焊接机国外研究现状1-3-2 管道全位置自动焊接机国内研究现状1-4 本课题研究的主要内容第2章管道全位置自动焊接机的总体构造设计2-1 有限元建模软件SolidWorks简介2-2 自动焊接机总体构造设计2-2-1 自动焊接机总体要求和技术指标2-2-2 自动焊接机总体方案确实定2-2-3 自动焊接机机械构造设计2-3 本章小结第3章管道自动焊接机有限元分析及构造优化3-1 有限元分析理论根底3-2 自动焊接机静态有限元分析及构造优化3-2-1 焊枪摆动机构静态有限元分析3-2-2 倾角调整机构静态有限元分析3-2-3 高度调整机构静态有限元分析3-2-4 横向调整机构静态有限元分析3-2-5 行走驱动机构静态有限元分析3-2-6 焊接小车其它构造优化改良3-3 本章小结第4章管道自动焊接机运动仿真分析4-1 COSMOSMotion简介4-2 COSMOSMotion分析步骤4-3 自动焊接机运动仿真分析4-3-1 焊枪摆动机构运动仿真分析4-3-2 高度调整机构运动仿真分析4-3-3 横向调整机构运动仿真分析4-3-4 行走驱动机构运动仿真分析4-3-5 送丝机构运动仿真分析4-4 自动焊接机模态分析4-4-1 模态分析理论4-4-2 夹角机构机壳模态分析4-4-3 行走驱动机构机壳模态分析4-5 本章小结结论参考文献四、五自由度龙门自动焊接机的研究论文提纲范文摘要目录第一章绪论1-1 研究背景及意义1-2 自动焊接机的国内外开展现状及开展趋势1-2-1 国外自动焊接机的开展现状1-2-2 国内自动焊接机的开展现状1-2-3 自动焊接机的总体开展趋势1-3 主要研究内容第二章机械系统设计的总体方案2-1 总体方案2-1-1 自动焊机接机设计的功能需求2-1-2 五自由度龙门自动焊接机的技术要求2-1-3 机械设计的总体方案2-2 龙门焊接机的构造组成及工作过程2-2-1 龙门焊接机的机械构造组成2-2-2 工作原理2-3 步进电机和丝杠的选型2-3-1 步进电机的选型2-3-2 丝杠的选择2-4 本章小结第三章龙门焊接机的构造分析及优化3-1 Solidworks简介3-2 SolidWorks Simulation有限元分析的原理及步骤3-2-1 有限元的分析原理3-3 龙门横梁的有限元分析及优化3-3-1 龙门横梁有限元分析3-3-2 龙门横梁内部构造优化3-3-3 加强筋不同分布形式3-4 龙门架的模态分析3-5 本章小结第四章龙门焊接机的运动学分析4-1 空间运动学理论4-1-1 空间位置与姿态描述4-1-2 空间坐标的变换4-2 运动学方程的建立4-2-1 空间运动学方程的建立步骤4-3 焊接机运动学分析4-3-1 焊接机的空间坐标系建立4-3-2 焊接机的空间运动方程建立与求解4-4 本章总结第五章龙门焊接机的控制程序设计5-1 PLC系统的设计过程及内容5-2 控制过程分析及PLC选型5-2-1 控制过程分析5-2-2 PLC选型5-3 PLC的程序设计5-3-1 PLC的梯形图设计5-4 PLC程序仿真调试实验5-4-1 焊接机模型的搭建5-4-2 焊接机模型的控制平台5-4-3 控制实验结果5-5 本章小结第六章结论与展望6-1 课题研究的主要结论6-2 展望参考文献。
管道外圆自动焊接机结构设计_毕业设计说明书
毕业设计说明书管道外圆自动焊接机结构设计摘要：管道运输是油气运输中最主要、最快捷、经济、可靠的方式，可用于输送水、原油、天然气、成品油等，具有输量大、距离长、安全性高、成本低等优点，在各国发展迅速。
管道运输业的主体是管道，管道工程的核心工作是管口的焊接。
因此研究高效率、性能可靠的管道全位置自动焊接机具有十分重要的意义。
为解决管道建设野外作业的自动化焊接的难题，研制了一种导轨式管道焊接机器人，其关键技术包括：研制新型的行走机构、焊枪摆动机构、及机器人轨道、焊枪机械手。
介绍了导轨式焊接机结构的设计和焊接机控制，着重对其结构特点、动作原理、设计要点进行设计分析和说明。
现场应用表明，该机器人能沿导轨平稳、可靠的行走，进行管道外圆全位置焊接，其操作简便，成本低，适合我国现场施工作业及工人的技术水平，既保证了焊接质量，又提高了劳动效率。
关键词：轨道式焊接机；结构设计；管道；机械手指导老师签名：Cylindrical pipe automatic welding machine design Abstract:Pipeline transportation is the most important, quickest, economical and reliable method in petroleum transportation. It can transport water, crude oil, natural gas, oil product etc. It has a number of advantages: high transmission volumes, long distance, safety and cost-effectiveness, which is rapid developed in all the world. The subject of pipeline transportation is pipeline; the core of pipeline project is nozzle welding. So, it has very important significance to develop high efficient and reliable performance pipeline all-position automatic welding machine.An orbit pipeline welding robot has been developed to solve the problem of automatic welding during pipeline construction in the fields. Its key techniques consist of developing a new type of travel unit, welding torch as cillating unit, robot orbit and intelligent control system etc. The development work of the orbit pipeline welding robot mechanic system is introduced in the paper.The main illustration is about the system's structure，action principle，key points of design and machining technies and verifying calculation for selecting reduction gearbox with the wire feeder motor and the diameter of the wire-feed wheel. The application in fieldwork shows that the robot can trave1 along the orbit stably and reliably and carry through all-position welding. The welding is easy with low cost that is fit for fieldwork and worker in our country，guarantees the welding quality and improve working efficiency.Keywords:Orbital welding machine ；construction design ；pipeline；ManipulatorSignature of supervisor:管道外圆自动焊接机结构设计摘要：管道运输是油气运输中最主要、最快捷、经济、可靠的方式，可用于输送水、原油、天然气、成品油等，具有输量大、距离长、安全性高、成本低等优点，在各国发展迅速。
毕业论文：专用焊接机器人的结构设计
1绪论1.1焊接机器人的发展自从世界上第一台工业机器人UMMATE于1959年在美国诞生以来，机器人的应用和技术发展经历了三个阶段：第一代是示教再现型机器人。
这类机器人操作简单，不具备外界信息的反馈能力，难以适应工作环境的变化，在现代化工业生产中的应用受到很大的限制。
第二代是具有感知能力的机器人。
这类机器人对外界环境有一定的感知能力，具备如听觉、视觉、触觉等功能，工作时借助传感器获得的信息，灵活调整工作状态，保证在适应环境的情况下完成工作。
第三代是智能机器人。
这类机器人不但具有感觉能力，而且具有独立判断、行动、记忆、推断和决策的能力，能适应外部对象、环境协调工作，能完成更加复杂的动作，还具备故障自我诊断及修复能力。
焊接机器人就是焊接生产领域代替焊工从事焊接任务的工业机器人。
焊接机器人的出现，帮助人们解决了很多问题。
焊接机器人具有如下特点：（1）稳定和提高焊接质量，保证其一致性。
采用机器人焊接时，对于每条焊缝的焊接参数都是恒定的，焊缝质量受人的因素影响较小，因此焊接质量是稳定的。
而人工焊接时，焊接速度、干伸长等会受人为因素的影响而发生变化，因此很难做到质量的一致性；（2）提高劳动生产率。
机器人可24小时连续生产，另外随着高速高效焊接技术的应用，人工焊接已经无法适应，必须使用机器人焊接；（3）改善了工人的劳动条件。
采用机器人焊接工人只是参与管理和控制焊接过程，远离了焊接弧光、烟雾和飞溅等；（4）产品周期明确，容易控制产品质量。
机器人的生产节拍是固定的，因此安排生产计划非常明确；（5）焊接机器人的制造技术不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修），单机价格不断下降。
随着工业跌的发展和各种技术的不断革新以及对生产结构和产品质量的要求不断提高，焊接机器人在各种行业中发挥越来越重要的作用。
目前，世界各国都在加大科研力度，对焊接机器人进行研究，从发展趋势上看，焊接机器人和其他工业机器人一样，不断向智能化和多样化方向发展。
自动点焊机毕业设计
自动点焊机毕业设计自动点焊机毕业设计自动点焊机是一种用于金属焊接的设备，它能够实现高效、精确的焊接操作。
作为一种重要的焊接工艺，点焊广泛应用于汽车制造、电子设备生产等行业。
在我的毕业设计中，我选择了自动点焊机作为研究对象，旨在提升其焊接效率和质量。
1. 设计背景随着工业自动化的不断发展，自动点焊机在生产线上的应用越来越广泛。
然而，传统的自动点焊机存在着一些问题，如焊接速度慢、焊接质量不稳定等。
因此，设计一种高效、稳定的自动点焊机对于提高生产效率和降低成本具有重要意义。
2. 设计目标在我的毕业设计中，我将以提升自动点焊机的焊接效率和质量为目标。
具体来说，我将通过以下几个方面进行研究和改进：2.1 焊接速度优化：通过优化焊接参数和改进焊接工艺，提高焊接速度，从而降低生产成本。
2.2 焊接质量控制：引入先进的传感器和控制系统，实时监测焊接过程中的温度、电流等参数，保证焊接质量的稳定性。
2.3 自动化控制：设计一套智能化的控制系统，实现自动化操作，减少人工干预，提高生产效率。
3. 设计方法为了实现以上目标，我将采用以下设计方法：3.1 焊接参数优化：通过实验和数值模拟，确定最佳的焊接参数组合，以提高焊接速度和质量。
3.2 传感器应用：选择适当的传感器，如温度传感器、电流传感器等，实时监测焊接过程中的关键参数，并将数据反馈给控制系统。
3.3 控制系统设计：设计一套智能化的控制系统，根据传感器反馈的数据，自动调整焊接参数，实现自动化控制。
4. 预期成果通过以上的设计方法，我期望能够达到以下预期成果：4.1 提高焊接速度：通过优化焊接参数和改进焊接工艺，实现焊接速度的提升，从而提高生产效率。
4.2 提升焊接质量：引入先进的传感器和控制系统，实时监测焊接过程中的关键参数，保证焊接质量的稳定性。
4.3 实现自动化控制：设计一套智能化的控制系统，实现自动化操作，减少人工干预，提高生产效率。
5. 结语自动点焊机的毕业设计是一个具有挑战性和实用性的课题。
焊接技术及自动化毕业设计说明书_毕业设计
焊接技术及自动化毕业设计说明书_毕业设计焊接技术及自动化毕业设计说明书一.前言weldox系列钢板是瑞典ssab钢铁公司开发生产的超高强度钢,集高强度与可焊性、长寿命于一身,在国内得到了较快的发展应用. 主要应用范围：压力钢管、采矿设备、矿用自卸车体和汽车起重机、帆船龙骨、大的拱梁、斗铲的顶边的框架和主要的高韧性部件等领域。
产品改造后工作出色，重量的减轻减少了产品的总重量，从而减少了设备的维修费用和维修的时间，因此提高了生产率。
焊接是影响低合金调质高强钢应用至关重要的因素,本课题就是针对于高强钢weldox900钢进行焊接工艺设计。
二．weldox900钢的性能及应用概述 1.weldox900钢的化学成分（见表1）表1 材料的化学成分(质量分数)(％)化学成分csimnpscr0nimocutin质量分数0.170.211.390.0090.0010.230.050.4960.010.040.003由于其合金元素总含量低于5%，weldox为低合金高强钢。
2.weldox900钢的力学性能weldox900钢的抗拉强度≥1015mpa,屈服强度≥940mpa，断后伸长率≥13％。
3.weldox900钢的焊接性能weldox900钢的合金含量低，碳当量低，从而可用任何普通的电弧焊方法，就可将其焊在普通结构钢板上。
在焊接时，我们所要求的目标是在焊接接头处获得较好的强度和良好的韧性。
根据国际焊接学会推荐的碳当量公式ce(iiw)=c+mn/6+（cu+ni）/15+（cr+mo+v）/5(质量分数)(%)，我们可以知道，随着碳当量的增加,钢材的焊接性回变差,当ce值大于0.4%～0.6%时,冷裂纹的敏感性将增大,焊接时需采取预热施焊后保温缓冷，并进行消除应力热处理。
考虑到产品的结构特点和生产实际情况，我们采用焊条电弧焊打底，药芯焊丝co2焊盖面。
与焊条电弧焊相比，药芯焊丝co2焊具有电弧的热输入集中、焊接电流密度大、焊接热变形小、生产效率高及焊缝成形好等明显优势。
焊接机器人系统毕业设计论文
焊接机器人系统毕业设计论文XXX is one of the most XXX manufacturing。
nuclear industry。
n and aerospace。
XXX。
petrochemicals。
n。
XXX。
With the development of science and technology。
welding has evolved from a simple method of component n and XXX and a means of producing precise-sized products。
However。
XXX of modern high-tech product XXX。
XXX welding product quality。
improving productivity。
and XXX in the development of modern XXX。
computer technology。
numerical control。
and robotics has XXX welding processes。
and has XXX welding。
In the past 20 years。
many research and n results have been achieved in the fields of semi-automatic welding。
specialized equipment。
and automatic XXX。
indicating that the n of XXX 21st century。
XXX。
XXX n method。
making automatic welding of small and medium batches of products possible.XXX。
engineering machinery。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
管道外圆自动焊接机结构设计摘要：管道运输是油气运输中最主要、最快捷、经济、可靠的方式，可用于输送水、原油、天然气、成品油等，具有输量大、距离长、安全性高、成本低等优点，在各国发展迅速。
管道运输业的主体是管道，管道工程的核心工作是管口的焊接。
因此研究高效率、性能可靠的管道全位置自动焊接机具有十分重要的意义。
为解决管道建设野外作业的自动化焊接的难题，研制了一种导轨式管道焊接机器人，其关键技术包括：研制新型的行走机构、焊枪摆动机构、及机器人轨道、焊枪机械手。
介绍了导轨式焊接机结构的设计和焊接机控制，着重对其结构特点、动作原理、设计要点进行设计分析和说明。
现场应用表明，该机器人能沿导轨平稳、可靠的行走，进行管道外圆全位置焊接，其操作简便，成本低，适合我国现场施工作业及工人的技术水平，既保证了焊接质量，又提高了劳动效率。
关键词：轨道式焊接机；结构设计；管道；机械手Cylindrical pipe automatic welding machine design Abstract:Pipeline transportation is the most important, quickest, economical and reliable method in petroleum transportation. It can transport water, crude oil, natural gas, oil product etc. It has a number of advantages: high transmission volumes, long distance, safety and cost-effectiveness, which is rapid developed in all the world. The subject of pipeline transportation is pipeline; the core of pipeline project is nozzle welding. So, it has very important significance to develop high efficient and reliable performance pipeline all-position automatic welding machine.An orbit pipeline welding robot has been developed to solve the problem of automatic welding during pipeline construction in the fields. Its key techniques consist of developing a new type of travel unit, welding torch as cillating unit, robot orbit and intelligent control system etc. The development work of the orbit pipeline welding robot mechanic system is introduced in the paper. The main illustration is about the system's structure，action principle，key points of design and machining technies and verifying calculation for selecting reduction gearbox with the wire feeder motor and the diameter of the wire-feed wheel. The application in fieldwork shows that the robot can trave1 along the orbit stably and reliably and carry through all-position welding. The welding is easy with low cost that is fit for fieldwork and worker in our country，guarantees the welding quality and improve working efficiency.Keywords:Orbital welding machine ；construction design ；pipeline；ManipulatorSignature of supervisor:目录摘要 (1)Abstract (2)1. 绪论 (5)1.1课题背景及研究意义 (5)1.2管道外圆自动焊接机的发展及应用 (5)1.2.1焊接机器人的发展历程 (5)1.2.2焊接机器人国内外应用现状 (6)1.2.3焊接机器人技术展望 (7)1.3管道外圆自动焊接机的研究现状 (8)1.3.1管道外圆自动焊接机国外研究现状 (8)1.3.2管道外圆自动焊接机国内研究现状 (9)2.管道外圆自动焊接机总体结构设计 (11)2.1自动焊接机总体要求和技术指标 (11)2.2 自动焊接机总体方案的确定 (11)2.3管道外圆自动焊机的设计基本思路 (12)2.4小车行走机构 (12)2.4. 1 基本工作原理 (12)2.4.2 行走机构车体设计要点 (13)2.4.3 行走机构滚动组件的设计要点 (13)2.5 焊丝送进机构 (14)2.6 焊枪摆动机构 (15)2.7 焊接轨道 (15)2.8行走机构的设计计算 (16)2.8.1 等效负载转矩计算 (17)2.8.2 等效转动惯量的计算 (18)3 焊接小车行走机构的机械传动 (19)3.1 电机的选择 (20)3.2 减速器的结构及传动比 (21)3.3 送丝机构的机械传动 (21)3.3.1 送丝电机的选择 (21)3..3.2 减速器 (23)3.4 焊枪姿态调整机构的机械传动 (23)3.4.1 电机的选择 (23)4. 结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)1. 绪论1.1课题背景及研究意义现代工业的飞速发展，不断对焊接技术提出更新更高的要求，而现代工业和科学技术的新成就又为焊接方法和焊接专用设备的发展提供了宽广和雄厚的技术基础。
焊接工艺和焊接设备就是在现代工业和科学技术的推动下相辅相成地蓬勃发展起来的。
而管道运输是油气运输中最主要的也是最快捷、经济、可靠的方式，可用于输送水、原油、天然气、成品油等，具有输量大、距离长、安全性高、成本低等优点，在各国发展迅速。
据有关统计，国外一些发达国家管道油气运输方式的输油量约占油气运输总量的2/3之多，油气的管道运输对从原油、天然气的生产、精炼、储存及到用户的全过程起到了重要作用。
目前管道施工已逐渐从手工焊接向全自动焊接方向发展。
管道建设地区跨度大，沿线施工环境恶劣，加之管道输送逐步向高压、大口径方向发展，这对管道环焊缝的焊接提出了更高的要求，管道环焊缝的焊接成为制约整个工程质量和建设周期的关键因素。
野外焊接环境十分恶劣，焊工劳动强度大，技术难度高，因此，工程上迫切需要实现管道的自动焊接，用以提高生产率、保证焊接质量、降低劳动强度和施工成本，而且自动焊接还能大幅度降低操作技术难度，解决焊工培养困难，流失严重等问题。
本设计的目的是对管道建设野外作业的管道外圆自动焊接机进行结构设计以达到体积小、重量轻、加工成本低、运动精度高、操作简便并且满足各项性能指标的要求。
1.2管道外圆自动焊接机的发展及应用1.2.1焊接机器人的发展历程自1959年美国推出世界上第一台Ultimate型机器人以来，工业机器人的数量在世界范围内不断增长，通常他们用在焊接、喷涂、变薄拉伸、装配、拾取搬运、检测和测量中，其中有半数为焊接机器人。
在重工业的很多领域中，大直径管道环缝焊需要高劳动强度的手工焊，这对操作者来说需要有严格的技能要求和集中力。
由于人们对焊接柔性和焊接产量的高需求和高要求，自动焊接机器人就为很多工业领域提高焊接速度尤其是提高焊接质量提供极大的可能。
到目前为止，焊接机器人大致可分为三代：第一代是基于示教再现工作方式的焊接机器人，由于操作简便，不需要环境模型，示教时可修正机械结构带来的误差等特点，在焊接生产中得到大量使用；第二代是基于一定传感器信息的离线编程焊接机器人；第三代是指装有多种传感器，接受作业指令后能根据客观环境自行编程的高度适应智能机器人。
焊接机器人主要从事弧焊和点焊工作。
弧焊机器人大多采用二氧化碳或二氧化碳与氩、氮混合气体保护。
焊接机器人的结构型式，主要有多关节型、直角坐标型、极坐标型和圆柱坐标型四种。
点焊机器人以直角坐标型较多；弧焊机器人以多关节型居多。
弧焊机器人工作机构一般较点焊的复杂，通常具有五个以上的自由度。
目前功能较完善的焊接机器人已具有七个自由度。
我国目前研制的焊接机器人，一般均为五个自由度。
国外为了提高工件（特别是大型工件）的焊接生产率，十分重视辅助设备的自动化水平，如配备自动更换喷嘴，供应焊丝，监视电弧和过程异常等功能的机构。
早期的焊接机器人缺乏“柔性”，焊接路径和焊接参数须根据实际作业条件预先设置，工作时存在明显的缺点。
随着计算机控制技术、人工智能技术以及网络控制技术的发展，焊接机器人也由单一的单机示教再现型向以智能化为核心的多传感、智能化的柔性加工单元（系统）方向发展。
1.2.2焊接机器人国内外应用现状最近20年来，现代焊接科学技术的发展十分显著。
在世界范围内焊接是一种能产生数万亿美元效益的制造工业，广泛用于建筑、桥梁、汽车、航空航天、能源、造船和电子工业。
而越来越多的商业性工业机器人广泛应用于制造业和装配任务，比如材料工艺、点/弧焊、零件装配、油漆喷涂、机械装卸以及太空和海底，从而促进了焊接业的飞速发展。
近十年来，日、美、俄、英、法等国都投入了大量的人力、物力从事焊接机器人的开发工作，其中日本焊接机器人的进展速度尤为惊人。
日本从1978年开始研制点焊机器人，1980年研制成功第一个弧焊机器人。
1981年日本生产了1500个焊接机器人，产值达到了145亿日元，由日本工业机器人的第六位跃居为第二位。
目前有10家工厂具有年产1000多个焊接机器人的能力。
日本为发展和普及焊接机器人，于1982年成立了全国机器人焊接研究委员会。
此外，许多日本大公司，如大阪变压器公司先后在大阪、东京、名古屋等地设立了焊接机器人培训学校。