【正文】 一環(huán)節(jié)，如果用直線電機(jī)提起引弧環(huán)節(jié)還得考慮用步進(jìn)電機(jī)比較麻煩，而且速度也比較緩慢，綜合考慮各方面的因素決定采用方案一用步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)提起引弧這一環(huán)節(jié)是用電磁鐵來實現(xiàn)的。焊機(jī)的設(shè)計關(guān)鍵問題是焊料（螺柱）供給和輸送等 [12]。本課題中由于是絲杠帶動螺母移動，所以選擇絲杠為左旋。我們選取絲杠的材料為 45 鋼。又因為絲杠主要受軸向力，受徑向力很小，所以初步將絲杠的直徑設(shè)計為 。 上滑道的設(shè)計 由于電磁鐵、動銜鐵、焊機(jī)頭以及保護(hù)瓷圈是固定在上滑道上的，所以上滑道要滿足一定的強(qiáng)度要求，不能太薄。 ，保護(hù)了操作者的眼睛，改善了工作環(huán)境 。 =7mm ，外徑 d2= ，底徑 d1= 導(dǎo) 程 S=P= ， 額 定 動載 荷 Ca=， 額 定靜 載 荷 Coa= 螺柱自動焊機(jī)的機(jī)械設(shè)計 30 基本牙型高度 H1==，旋合圈 n=H/P=85/= 圈 軸 向力 F=70N， 許 用 壓強(qiáng) [Pp]=. 2mm? 由 機(jī)械設(shè)計手冊第三卷螺旋傳動機(jī)構(gòu)的驗算公式得： 壓強(qiáng) 21FP d Hn?? （ 41） 其中 螺 紋 中徑 d2 由機(jī)械 設(shè)計 手冊第三卷 查 表 1214中公式（ 1）得： 取 φ = 由公式 2 2pFd P? ? ?? 得 2 7 0 10 .8 51 .5 1 .5 2d m m? ? ? ?? 所以 270 N m m? ???? ? ? 由于 P〈 [Pp] 所以符合耐磨度的要求。/176。 ） 流（ A） （Ω） 062091 57BYG350BLSASSML0601 3 相 電 感 保持 轉(zhuǎn) 矩 定位 轉(zhuǎn) 矩 電壓 重量 轉(zhuǎn)動慣 量 （ mH） （ VDC） （㎏） （ g/c ㎡） 2470 100 螺柱自動焊機(jī)的機(jī)械設(shè)計 34 圖 416 電機(jī)的矩頻特性圖 Fig． 416 Electrical machinery rectangular frequency characteristic charts 57BYG350BLSASSML0601 驅(qū)動方式：雙極恒流 步 距 角： 176。埋刮板送料機(jī)工作時，物料經(jīng)進(jìn)料口進(jìn)入機(jī)殼承載段，受到刮板的推力，與刮板鏈條形成整體一同向前運(yùn)動，達(dá)料槽的卸料口自行排出，刮板鏈條沿機(jī)殼的空載段返回。 斗式送料機(jī) 斗式送料機(jī)主要由牽引構(gòu)件（橡膠帶或鏈條）承載構(gòu)件（料斗）頭輪和底輪、驅(qū)動裝置、張緊裝置、機(jī)殼等組成。工作時，外部的驅(qū)動裝置通過頭輪帶動牽引構(gòu)件和料斗運(yùn)行。振動送料機(jī)是利用某一形式的激振器使槽體沿某一傾斜方向產(chǎn)生振動，從而將物料由某一位置運(yùn)送至另外一個位置。 最終選擇 振動送料機(jī) 。 圖 51 電磁振動料斗機(jī)構(gòu)圖 Figure 51 electromagic vibration hopper anizational chart 振動盤是一種 自動定向排序的送料設(shè)備 .。直線送料器可根據(jù)客戶需求訂制各式各樣型號直線送料器 ,也可根據(jù)產(chǎn)品要求訂制 . 振動盤是一種自動組裝機(jī)械的輔助設(shè)備 ,是一種能自動定向排序的送料設(shè)備 .能把各種產(chǎn)品有序排出來 ,它可以配合自動組裝設(shè)備一起將產(chǎn)品各個部位組裝起來成為完整的一個產(chǎn)品 .作用 :廣泛應(yīng)用于電池 \五金 \電子 \醫(yī)藥 \食品 \塑膠插件 \噴霧器 \連接器 \精密振動盤應(yīng)用等各個行業(yè) ,是解決工業(yè)自動化設(shè)備供料的必須設(shè)備 . 電磁振動上供料器的工作過程 ,是由于電磁鐵的吸引和支承彈簧的反向復(fù)位作用 ,使料槽產(chǎn)生高速高頻 (50100 次 /秒 ),微幅 ()振動 ,使工件逐步向高處移動 .當(dāng) I=0 時 ,料槽在支承彈簧作用下向右上方復(fù)位 ,工件依靠它與軌道的磨擦而隨軌道向右上方運(yùn)動 ,并逐步被加速 .當(dāng) I0 時 ,料槽在電磁鐵的吸引下向左下方運(yùn)動 ,工件由于慣性作用而脫離軌道 ,繼續(xù)向右上方運(yùn)動 (滑移或跳躍 ),再經(jīng)過光纖放大器的光電轉(zhuǎn)換作用 ,經(jīng)集成線路模擬轉(zhuǎn)換至下一循環(huán) ,周而復(fù)始 ,工件在軌道上作由低到高的運(yùn)動 . 工作原理： 料斗下面有個脈沖電磁鐵，可以使料斗垂直方向振動，由于彈簧的作用，同時還使料斗繞其垂直軸做扭擺振動。狹槽的作用下按一定順序連續(xù)的排列在軌道上 再經(jīng)過一種滾筒中心盤式擒縱機(jī)構(gòu)變?yōu)殚g歇送料 。為了提高焊接質(zhì)量，促進(jìn)螺柱焊接工藝的發(fā)展，本課題對傳統(tǒng)的手動焊槍進(jìn)行了改 進(jìn)，即在原有手動焊槍的基礎(chǔ)上將其改造成自動焊機(jī)。利用 Solidworks 軟件電弧式螺柱焊機(jī)的整 體結(jié)構(gòu)的三維繪制。目前國內(nèi)外焊機(jī)大多是通過彈簧的伸縮來控制螺柱的升降，其可控性是相當(dāng)有限的。 用微機(jī)控制的逆變式螺柱焊接設(shè)備，不僅能精確設(shè)置和記錄、貯存焊接參數(shù)，而且還能在焊接過程中適時檢測、顯示，并自動調(diào)整焊接參數(shù)，以保證焊接質(zhì)量， 重現(xiàn)性極好。 。 下一步的工作 由于本課題主要是對電弧螺柱焊機(jī)的機(jī)械部分進(jìn)行了設(shè)計，下一步的工作青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 41 還有： ，如：提高保護(hù)瓷圈的加工精度以減小瓷圈與焊機(jī)頭部的同軸度誤差，從而減小焊接誤差和制定全國統(tǒng)一的焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)等； 。特別是橋梁維修所需的大直徑超長的異型棒狀焊釘?shù)钠胶?、橫焊和仰焊，則非使用這種先進(jìn)的焊機(jī)不可。該瓷圈不但可以保證焊縫形狀的規(guī)則，還可以保護(hù)操作者的眼睛不受強(qiáng) 光的傷害。 ，主要包括以步進(jìn)電機(jī)作為動力機(jī)構(gòu)；以絲杠、螺母作為傳動機(jī)構(gòu)，為實現(xiàn)焊機(jī)的自動化控制奠定了的基礎(chǔ)。這種裝置市面上已經(jīng)存在在這里就不做具體介紹了。 而最關(guān)鍵的還是 “機(jī)關(guān) ”的設(shè)計，也就是如何讓物料規(guī)范起來 5． 3 連續(xù)送料變?yōu)殚g歇送料 螺柱在振動送料裝置的做用下經(jīng)振動軌道的選向檔條 。底盤有正拉底盤 ,側(cè)拉底盤 ,壓電式底盤 ,精密底盤四種 。如圖所示。當(dāng)螺旋體轉(zhuǎn)動時，進(jìn)入機(jī)槽的物料受到旋轉(zhuǎn)葉片的法向推力，該推力的徑向分量和葉片對物料的摩擦力將使物料繞軸轉(zhuǎn)動；青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 而物料的重力和機(jī)槽對物料的摩擦力又阻止物料繞軸轉(zhuǎn)動。達(dá)機(jī)頭后，物料再重力和離心力的作用下脫離料斗，從卸料口排出。牽引構(gòu)件的全長上，每個一定距離裝置一個料斗。 帶式送料機(jī) 帶式送料機(jī)的一般結(jié)構(gòu)主要由輸送帶、滾筒、支承裝置、驅(qū)動裝置、張緊裝置、卸料裝置、清掃裝置和機(jī)架等部件組成。 根據(jù)螺柱的受力分析圖列出方程： 2N PS? 1PS f 圖 413 螺柱受力分析圖 Stud force analysis diagram 方程： aP MP? 代入數(shù)值得 aP MP? 所選的空壓機(jī)適合要求。 因此可以大體的估計一下電機(jī)的功率 ，具體的功率要根據(jù)所選的電機(jī)自身的參數(shù)決定。 當(dāng) 2lx? 時 0v?? 則把條件 v? v代入公式得 424qlC ?? 0D? 于是轉(zhuǎn)角方程曲線方程為2 3 33 4 34 6 2 41 2 2 4 2 4qlx qx qlE Ivqlx qx qlE Iv x? ? ? ?? ? ? ? （ 45） 則 4m a x 5 1 8 . 5 6384 qlf EI??? 2lv? 時 在 0x? ， xl? 3m a x 24AB qlEI? ? ?? ? ? ? 464dI ?? 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 得出 max ? ? 絲 杠的最大 撓 度和 轉(zhuǎn) 角 滿 足 剛 度要求 。電弧偏吹是影響電弧螺柱焊質(zhì)量的重要因素，可以導(dǎo)致焊腳成型不均勻，同時引起強(qiáng)烈的焊接飛濺 [16]。圖 49為本次設(shè)計中上 滑道的三維造型和主要尺寸： 圖 411 上滑道的三維造型 The three dimensional view of guide block divide 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 圖 412 上滑道的主要尺寸 The concrete size of guide block divide 保護(hù)瓷圈的設(shè)計 螺柱焊接是在螺柱與母材之間通入直流大電流，并借助引弧劑使兩者瞬間產(chǎn)生電弧并熔融在一起的一種焊接工藝，這個過程需要有瓷圈進(jìn)行保護(hù)。由于梯形絲杠副不能滿足本次設(shè)計中的精度要求，所以我選擇濟(jì)寧華珠機(jī)械有限公司的 VCZM 系列微型滾珠絲杠副 ，材料為青銅 [14]。所以焊機(jī)的最大行程為 110 毫米，將絲杠的長度定位 135 毫米。 圖 47 絲杠的固定 Lead screw fixation 3） 絲杠的材料 絲杠的材料要有良好的加工性和尺寸穩(wěn)定性，加工后能很快的消除內(nèi)應(yīng)力，以免在使用中發(fā)生變形。如果絲杠需手搖，則根據(jù)操作習(xí)慣選擇旋向：順時針方向搖螺柱自動焊機(jī)的機(jī)械設(shè)計 24 動時，應(yīng)使移動件向前或向右。 下圖是電弧螺柱焊機(jī)的三維視圖以及主要零部件的介紹 螺柱自動焊機(jī)的機(jī)械設(shè)計 22 圖 45 電弧螺柱焊機(jī)的三維視圖 Fig45 The three dimensional view of welding torch 圖 52 是電弧螺柱焊機(jī)的主要尺寸（單位 mm） 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 圖 46 電弧螺柱焊機(jī)的主要尺寸 The main dimension of welding torch 設(shè)計過程中的主要步驟： 這一部分的主要運(yùn)動是橫向進(jìn)給運(yùn)動，也就是導(dǎo)軌的來回往復(fù)運(yùn)動以及在電磁鐵的作用下 動銜鐵和焊機(jī)頭的往復(fù)運(yùn)動，這個運(yùn)動涉及主傳動的動力源，動力源的安裝位置，絲杠的設(shè)計，還有絲杠位置的調(diào)整，橫向機(jī)構(gòu)絲杠設(shè)計問題，焊機(jī)長度，導(dǎo)軌的設(shè)計等等 [[11]。圓弧型與圓盤型的主要區(qū)別，在于次級的形式和初級對次級的驅(qū)動點(diǎn)有所不同。這種直線電機(jī)一般均為短初級長次級型式。按其結(jié)構(gòu)型式主要可分為扁平型、圓筒型（管型）、圓盤型和圓弧型四種。由于段初級在制造成本上，運(yùn)行的費(fèi)用上均比短次級低得多，因此一般采用短初級長次級。在初級繞組中通多相交流電，便產(chǎn)生一個平移交變磁場稱為行波磁場。 方案二