基于PRO_E的薄板长直焊缝自动焊接小车机构设计及运动学仿真研究

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基于PROE的卞长直焊缝自动焊接小车机构设计及运动学仿真研究---------------
收稿日期：2006－09－24
作者简介：何庆中（1962－） ，男，四川自贡人，教授，硕士研究生，主要研究方向为机械设计制造与自动化、机电设备现代设计方法与分析。
基于 PRO/E 的卞长直焊缝自动焊接
小车机构设计及运动学仿真研究
何庆中，刘明，赵献丹，雷崇华
（四川理工学院 机电工程系，四川 自贡 643000）
摘要：卞长直焊缝焊接是工业焊接技术中的-个技术难点，如何提高焊接质量和焊接效率是其关键。而卞长直焊缝
自动焊接机中的小车机构，又是设计中的重点之-。本文结合卞长直焊缝自动焊接工艺的特点和要求，应用Pro/E三
维数字建模及 MECHANISM 机构运动学仿真，对自动焊接小车机构进行了优化设计及运动分析与仿真研究♀决了焊
接小车机构设计中位移、 速度、 干涉等不合理现象和优化机构设计方面的技术问题， 使焊接小车机构得到了合理的优化，
缩短了设计周期，降低了设计成本，提高了设计的可靠性，为复杂运动机构设计与优化提出了-种切实可行的现代设计
方法。
关键词：卞长直焊缝焊接；自动焊接小车；PRO/E MECHANISM仿真
中图分类号：TP15 文献标识码： A 文章编号：1006－0316（2007）02－0046－04
Design and kinematics simulation for SLSW automatic welder car
mechanism based on Pro/E 3D design
HE Qing-zhong，LIU Ming，ZHAO Xian-dan，LEI Chong-hua
(Elec. and Mech. Engineering Dept.， Sichuan University of Science & Engineering， Zigong 643000， China)
Abstract：Welding of sheet-long-straight-weld (SLSW) is a difficult point in industrial weld. It is the key how to improve the
weld quality and efficiency. The car of the SLSW automatic welder is one of the emphases in design to considering the features
and requests of SLSW automatic welding processes. This article applies Pro/E 3D digital modeling and mechanism kinematics
simulation module to optimize the design of the automatic welding car and perform motion analysis and simulation research. It
solves the irrationalities of displacement， velocity and interference in the mechanism design of the welding car and optimizes the
structural design of the welding car， shortens the design cycle， reduces the design cost， improves the design reliability and
introduces a practical modern design method for complex motion mechanism.
Key words：automatic weld car；Pro/E MECHANISM simulation
目前卞长直焊缝的焊接，出于成本考虑，部
份企业仍采用手工焊接。 手工焊接存在焊接效率低、
焊缝质量差、变形大等问题，易出现裂纹、未熔合
等焊接缺陷，而常规的自动焊接机，设计较为简单，
适用性不强，虽然焊接效率较高，焊缝质量也比较
好，但在整个焊接过程中不易控制，焊接质量和效
率得不到很好的提高。
卞长直焊缝自动焊接机，采用 PLC控制焊接
工艺的全过程，能够在焊接过程中对焊接速度、焊
接电流、焊接电虎焊接位置等实施调节，易于控
制，具有焊接效率高、焊缝质量好等特点，有更广
泛的应用前景，是重点研究和推广应用的自动焊接
装置之-。
Pro/E 是美国 PTC 公司推出的-整套
CAD/CAM/CAE集成工程设计软件，其机构运动分
析拈 MECHANISM具有多种功能， 可进行复杂机
构多动力源同时协调工作的运动分析与计算，解决
机构的位移、速度、加速度、力、干涉等问题。在
产品设计中熟练运用机构仿真，能更好地完成产品
的前期设计及后期检测。在实际制造前利用零件尺