315管焊机的具体规格是110mm-315mm大小的管道，且这个型号的管焊机说是自动并不完全正确。其实是半自动。315自动管焊机的全部工作过程大致分为三个过程：①加热板压下，热板加热，对管道端口进行加热；②热板加热完成，在液压系统的控制下抬起；③加紧推送装置迅速将受热的管道端口进行焊接。之所以说是半自动，是因为在此过程中，热板压下是靠人力来进行的，而在热板被压下后，往后的运动是自动完成的。

图1 管焊机实际图

1.3 工作特点

315自动管焊机运用非常广泛，其工作时有以下主要优势：

① 热板工作时热板温度要均匀，独特的温度控制使得工作时温度更容易控制，提高管道焊接的质量，增加了装置的实用性。

② 焊机的加热板表面涂覆了特殊的不粘材料，使得受热的塑料管道在热板抬起时不会粘在热班上而影响焊机质量，增加了装置的实用性。

③ 焊机的整机及夹具架刚性好，可以适应多种不同的户外作业环境，结构设计合理，对于复杂的作业环境也能应用自如，施工更加方便，增加了装置的实用性。

④ 机架夹紧装置可以自定位，以便于工作时遇到不同形状的管道，增加了装置的实用性。

⑤ 控制系统也是装置的一部分，但为了节省空间，采用集成块设计，一个界面上可以呈现压力和温度变化，更精确直观，方便操作；并在电机关闭的状态能保护压力稳定，具有保压功能，整体操控简单，可靠性强，增加了装置的实用性。

⑥ 热板对管道接口的加热时间和热板抬起后管道端口对接的冷却时间可以分别设定，可以更好地适应不同材料的管道焊接，具体工作时间完成时会有相关提示音，增加了装置的实用性。

⑦ 过载保护也是一大特点，操作人员和焊机自身的安全有保障，增加了装置的实用性。

2 课题任务和问题

2.1 主要任务及技术要求与参数

管焊机在工作中，要求热板加热完成后在一秒内快速抬起，整个抬起过程采用液压为动力，液压控制系统的参数已定。在此条件下，所设计的焊机热板机构需要解决迅速抬起的问题，涉及参数的确定、机构的协调，如何实现这些设计的优化，需要进行仿真模拟。课题要求在仿真模拟后确定优化的参数和结构设计。

焊机热板可加热最大焊管直径315mm，加热时焊机热板下悬45°，当加热完成时，由柱塞缸提供压力推动抬起，抬起时140°，热板重5KG，而整个抬起过程必须在在1秒内完成。液压参数取决于液压站设计课题。

焊机热板抬起过程迅速，需要用用仿真法进行优化分析。设计缓冲装置以减少运动末段的冲击，缓冲效果要求可靠、稳定；热板抬起到位后会发出电信号，在热板两侧设防护网。

2.2 提出问题

①柱塞缸的摆放位置需要分类讨论，无论是柱塞缸竖直摆放还是夹角摆放，都有其优缺点。②柱塞缸的连杆和曲柄连杆机构连接部位的位置有多种可能，考虑到热板的重量和运动时的惯性，所以连接点的位置选取很重要，既要满足压力和速度大小也要满足强度问题。③柱塞缸的杆径也有多种可能，杆径大，则压力大，运动速度小，杆径小，则压力小，运动速度较快。④热板运动时的曲柄滑块机构的运动系统仿真，根据以上不同的变量，通过系统仿真，模拟出各个变量的相互关系，若有最佳点则取最佳点，若没有最佳点，则取最佳区间。⑤考虑到热板的质量，当热版运动时，产生较大的惯性和曲柄连杆机构部位的转动惯量，需要对连杆的强度加以计算。⑥热板抬起时是个复杂的过程，主要分成两部分组成，热板抬起的过程中，前半段主要靠全压力提供较大的动力，后半段主要靠全速度热板完成复位运动。总的的来说要的根据仿真的的结的果分的析的得的到的我们设的计的时需的要用的到的的的参数的。但是在进行运动学分析之前，需要参照原有的机构，才能建立相的应的机构位置方程。基本的可以确定简单的设计流程：