焊接工艺装备的设计原则和应注意的问题

 焊接工艺装备的设计原则与其他机械的设计原则一样，满足工作职能的要求，在这个前提下还应满足易操作、、经济上的要求。

根据这一原则设计焊接工艺装备时，先根据工作职能要求确定装备的工作原理，选择机构和传动方式(液压、气动，磁力、电力、机械)，然后在运动分析的基础上进行动力分析，确定机构各部分传递的功率、转矩和力的大小，根据这些数据和使用要求进行弧度、刚度、发热、效率等方面的计算或校核，使设计出的装备能在给定的年限内正常工作。

设计方案的好坏，对装备的技术、使用性能以及经济上的合理性有着至关重要的作用，为此，要慎重地确定设计方案，要注意整体结构的合理性和动作的协调性，装备的零件要有的加工工艺性能，要合理地选用原材料，尽量采用标准化的零部件等。

要特别注意操作简便、、可靠。对一些外露的运动部件，要有防护设施，尽量减少各种危险因素。对于大型的焊接装备还要考虑通风、防尘、防辐射等设备的配置，尽量减少影响焊工身体健康的危害因素。

以上是焊接工艺装备设计的一般原则。但在具体进行设计时，由于焊接工艺装备的特点，还应处理好以下一些问题。

①在焊接过程中，往往会有熔融金属的飞溅，这些金属小颗粒若落在装备的定位和安装基面上，就会影响焊件的装配精度;落在装备的传动机构上，就会加速传动零件的磨损;若飞溅积累过多，还会导致传动机构的失效。另外，焊接工艺装备如果密闭性不好，焊件铁锈等脏物以及焊剂、焊渣也容易进入装备内部而引起机件的磨损。因此设计焊接工艺装备时，应使整个设备具有较好的密闭性，特别是定位基面，滑道、传动机构等应有可靠的防护。一些定位和安装基面无法密封时，应布置在飞溅区之外或者在施焊部位采取遮挡措施。

②焊接工艺装备往往是焊接电源二次回路的组成部分，因此施焊时，装备上各传动机件的啮合处容易起弧，特别是当焊接工艺装备边运转边施焊时，起弧现象易发生。为了避免因起弧而发生工作表面的烧损，应设法使二次回路的一端从离焊件近的地方引出，避免焊接电流从装备周身流过，对于要求边施焊边运转的焊接工艺装备，还应设置专用的导电装置。

③在焊接工艺装备的传动系统中，应具有反行程自锁性能，也就是当驱动力取消后，装备的传动系统不因焊件自重或装备机件自重的作用而倒转或因夹紧反力的作用而松夹。为此，在焊接工装夹具、焊接变位设备、焊件输送设备的传动系统中设有一级具有自锁性能的传动。这样做，利于操作，而且有利于装备的定位和节能。

④焊接过程也是装备局部受热的过程，为了减少装备因受热而引起的变形，装备本身应具有较好的传热性能，应能将焊件上的热量尽快地传递出去。对于大型的焊接工艺装备，因其工作台面较大，散热条件较好，只要增加焊件和工作台面的接触，就有利于将焊件上的热量通过工作台面散走。对于小型的焊接工艺装备，由于工作台面不大，散热面积小，不仅不利于传热，而且本身会因过热而变形，在这种情况下，应采用水冷措施或者用导热性能较好的材料来制作工作台面。

⑤焊接工艺装备应具有的通风条件，能使焊接烟尘很快地散走。为此，在大型的焊接工艺装备上，应安装通风设备或抽气罩。

⑥焊接工艺装备的结构形式应有利于将积聚在其上的焊渣、焊剂、金属飞溅物、铁锈等杂物方便地出去。

⑦焊接工艺装备不能影响施焊工艺的实施，要保证焊接机头具有的焊接可达性。

⑧焊接工艺装备上的夹紧机构，不应当由于焊接变形产生的阻力使夹紧机构松夹时不能复位。

⑨当设计用于厚大件的焊接工艺装备时，为了避免起弧处产生未焊透，收弧处出现气孔、收缩裂纹等缺陷，应注意在焊缝始末端分别设置引弧板和引出板。