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设计焊接工装夹具的流程与步骤,一文搞定

作者: 来源: 日期:2020/12/18 8:52:35 人气:1740
  本文对焊接工装(以下简称焊装)夹具设计过程中易发生设计延误及设计错误的阶段进行归纳总结,分析焊装夹具设计的共性问题及常规流程,总结出适合大部分焊装夹具设计的设计流程,供焊装夹具设计人员参考和借鉴,实现焊装夹具设计工作的高效化、标准化。
  1 序言
  在“中国制造2025”的时代背景下,中国制造向自动化、智能化迈进,机器人装备作为自动化生产的主力军,在改革的大潮中得到了长足的发展。本文针对机器人焊接的焊装夹具设计过程进行研究,焊装夹具作为机器人自动化焊接的重要辅助设备,即保证了焊接工作的高效安全,也保证了焊接产品的质量稳定性。
  2 焊装夹具的应用领域及主要作用
  焊装夹具是汽车生产线上的重要工艺设备,事关整个汽车的产品质量,在焊接生产中,焊装夹具即能完成本工序的零件组装、定位焊接,同时还能够检验和校正上一道工序的焊接质量;焊装夹具依靠可靠的定位和夹紧系统,有效地防止和减轻焊接变形,减小制品的尺寸偏差,以自动化设备代替手工劳动,大大改善了工人的作业条件,实现机械化及自动化焊接生产过程。本文针对某项目焊装夹具设计过程进行分析,夹具布置如图1所示,简述焊装夹具的设计流程及基本原则。
  3 焊装夹具设计流程
  3.1 焊装夹具设计依据
  设计依据是以客户提供的产品三维模型、产品图样、产品技术要求和有关技术要求等输入信息,在设计焊装夹具之前,应了解产品结构特征、工艺需要等信息,并结合企业自身的加工制作水平进行设计。认真分析用户提供的产品图样,将各零部件的基准定位信息记录并标记。
  3.2 设计前准备工作
  在正式开始焊装夹具设计之前,应根据之前分析图样得到的信息,在产品三维模型上,将产品需要焊接的位置标记焊缝位置分布,如图3所示,以免在设计过程中丢漏焊缝,造成设计时间延误。
  根据产品图样的定位信息,确定产品在焊装夹具底板上的摆放位置,在满足支撑定位的前提下,尽量使产品离夹具底板近一些,方便产品靠近夹具底板一侧焊缝在变位机旋转180°时,机器人可以更好的焊接姿态进行焊接;同时确定焊接所采用的焊枪型号,并要求提供焊枪的完整数模,将焊枪以合理的角度摆放至产品焊缝上,直观的反应焊接过程,一般每条焊缝放置两把焊枪,位于焊缝两端,焊枪布置应与产品对接面有45°夹角,如图4所示,与焊缝走向有75°夹角。
  3.3 产品的定位系统
  产品的定位分为定位销及定位面,其中,定位销分为圆形定位销和菱形定位销,圆形定位销作为主要定位基准,菱形定位销为防转定位销;定位面一般为支撑面,支撑面应有对应的压紧机构进行压紧,实现产品焊装作业中一直保持在确定的位置上。在产品定位过程中,应注意以下常见问题,以免浪费设计时间。
  1)在零件与焊接总成基准不一致时,通常按焊接总成基准定位。
  2)在零件单件基准无法使用时,可以选择总成中此件的功能性位置进行定位。
  3)支撑面一般选择在零件的基准面上,以保证不同批次产品定位基准相同,产品焊接质量稳定。
  4)压紧位置应选择在距离焊缝近且底部有支撑的位置,原则上无支撑不压紧,在底部无支撑的情况下仍需要压紧来固定零件,则可以采用弹簧压头和增加压紧限位挡块,以免压紧导致零件变形,影响产品焊接质量。
  5)压紧机构一般采用压臂缸进行压紧,压臂的打开角度是由装件时夹具平台的角度决定的,例如,夹具平台人工装件的角度为15°,则远离人侧的压臂缸打开角度需>105°,以免压臂在装件过程中落下,影响装件效率。
下一个:什么情况下需要使用变位机来辅助焊接机器人焊接呢?
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