旋转电弧传感器机械结构设计[毕业论文+CAD图纸]

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旋转电弧传感器机械结构设计[毕业论文+CAD图纸]

摘要

由于传统手工焊接对操作人员的技术要求高，并且在操作过程中往往对操作人员的身体产生不可避免的危害。因此，需要自动化控制的焊接过程。为达到自动化的目的，设计旋转电弧传感器。
本次设计采用圆柱形外壳体为主要结构，采用空心轴电机为动力源，首先对运动机构和防转机构进行讨论。进而对导电杆，检测装置，偏心机构这些部件进行了计算和设计。最后对通水方式，通电方式，绝缘与密封方式进行阐述。最终达到设计该机构的目的。

关键词： 焊接 旋转电弧 传感器 导电杆 偏心机构

目 录

1 引言 （01）
1.1 选课的依据和意义 （01）
1.2 当代焊缝跟踪传感器 （01）
1.2.1 附加式传感器概述 （01）
1.2.2 电弧传感器概述 （02）
1.3 电弧传感器工作原理 （03）
1.3.1 电弧传感器的基本原理 （03）
1.3.2旋转电弧传感器的原理 （06）
1.4 课题任务 （10）
2 课题设计主要内容 （11）
2.1电弧旋转方案的选定 （11）
2.1.1 空心轴电机 （11）
2.1.2 运动机构设计 （12）
2.1.3 防转机构 （13）
2.2总体结构设计 （14）
2.2.1 各功能部分的轴向分配 （14）
2.2.2 径向空间的分配 （15）
2.3导电杆部件的设计 （16）
2.3.1 导电杆部件的总体设计 （16）
2.3.2 轴承的选用与安装 （16）
2.4检测装置的选定与安装 （17）
2.4.1 电弧扫描位置与转速的检测方法 （17）
2.4.2 分体式安装的旋转编码器 （18）
2.5偏心机构的设计 （19）
2.5.1 偏心方案的确定 （19）
2.5.2 偏心机构的平衡 （22）
2.6外壳的设计 （23）
2.6.1 外壳总体设计 （23）
2.6.2 通水方式 （24）
2.6.3 通气方式 （25）
2.7绝缘与密封设计 （26）
2.7.1 绝缘设计 （26）
2.7.2 密封设计 （27）
2.8其它零部件的设计 （28）
2.8.1 集线盖与接地装置 （28）
2.8.2 安装设计 （30）
2.8.3 修配方案设计 （30）
2.9设计参数 （31）
3 结论 （32）
3.1课题设计过程总结 （32）
3.2课题设计的缺陷与后续工作 （32）
参考文献 （34）
致 谢 （36）
附 录 （37）

1 引言

1.1 选课的依据和意义

现代焊接诞生至今仅百余年，但已显示出生命力，焊接在近代工业的发展中发挥了不可替代的重要作用。焊接不仅是一种重要的基础工艺，而且已发展成为一种新兴的综合工业技术。它广泛应用于造船、压力容器制造，石油化工等钢结构制造领域。从某种意义上讲，工业先进的国家莫不以焊接技术先进作为其现代化的显著标志之一。焊接技术在国民经济中日益重要的作用，也是当代焊接技术发展的—个重要特点。然而，传统手工焊接对操作人员的技术要求高，并且在操作过程中往往对操作人员的身体产生不可避免的危害。因此，自动化控制焊接过程应运而生。

人们设计开发了各种焊接传感器以满足日益提高的焊接质量要求。在长期的生产实践中，旋转电弧传感器脱颖而出。然而，旋转电弧传感器仍然存在减振、小型化等问题期待解决。此外，诸如偏心方式、冷却方式、密封、绝缘等设计问题也亟待更为完善的方案。

在本课题中，旋转电弧传感器的小型化设计需求，要求设计人员必须在有限的机构空间内实现各功能部件的合理分配。

1.2 当代焊缝跟踪传感器

焊接是一个结合了光、电、热、力的综合加工过程，在焊接过程中产生的热量会使焊接工件产生较大的热变形，从而产生焊接位置偏差。为了克服这种偏差的影响，目前有2 种方法，其一是采用夹具定位，普通的夹具无法满足要求，为了确保精度，必须采用更为精确的夹具。方法之二是采用传感器进行焊缝跟踪，通过比较发现，采用跟踪的方法比采用精确的夹具经济得多。所以焊缝自动跟踪是焊接自动化的关键之一。