【摘要】三維柔性組合焊接工裝夾具可通過三維空間任意組合，任意定位.產(chǎn)品具有經(jīng)濟性；柔性化；精確性；重復性；模塊化；耐用性的特點。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，該系統(tǒng)已經(jīng)成為鋼結(jié)構(gòu)、基礎件以及一切焊接件加工中不可或缺的工具，用于定位和夾緊。

【關鍵詞】經(jīng)濟性；柔性化；精確性；重復性；模塊化；耐用性

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，機械工業(yè)生產(chǎn)形勢發(fā)生了顯著的變化，往往一種產(chǎn)品持續(xù)生產(chǎn)二至三年便被新的產(chǎn)品所取代，此時就需要使用柔性工裝替代傳統(tǒng)工裝。

三維柔性組合焊接工裝夾具結(jié)構(gòu)實現(xiàn)“三化”（標準化、系列化、通用化），平板、定位件、壓緊件及鎖緊件均可預先制造好，這樣就可加快夾具的準備工作，大大的縮短了新產(chǎn)品的生產(chǎn)準備周期。

一、三維柔性組合焊接工裝夾具結(jié)構(gòu)特點

1、經(jīng)濟性：每次產(chǎn)品變化而投入的專用工裝的費用 時間幾乎可以不再花錢。裝置操作簡便，使用安全。

2、柔性化：承載能力高，鋼性穩(wěn)定，它的五個面均加工有規(guī)則的孔，并刻有網(wǎng)線。焊接平臺可方便地延伸和擴展，組合。

3、精確性：每平方米2噸的集中載荷的作用下，其變形量不超過0.50mm，而在均布載荷作用下，其變形量只有0.024mm，其組建的精度高，工作平臺定位孔中心公差保證在0.05mm以內(nèi)。

4、重復性：臺面由鑄鐵/鋼結(jié)構(gòu)件/精密加工件/模塊化組件組合而成，如使用不當造成部件損壞時，也不用報廢整張臺，只要更換單個部件。

5、模塊化：所有組件分門別類，進行了標準化和系列化，互相匹配。選用最少的模塊，就可以實現(xiàn)各種快速定位和夾緊的功能。

6、耐用性：工作平臺和模塊結(jié)構(gòu)設計中充分考慮了使用剛性和強度的要求，每個標準2000×1000的工作平臺載重量可達10噸。工作平臺和模塊的表面經(jīng)過特殊處理，定位和夾緊銷栓表面經(jīng)過淬火處理。

二、三維柔性組合焊接工裝夾具設計特點

三維柔性組合焊接工裝夾具在生產(chǎn)中投入使用時要承受多種力度的作用，所以工裝夾具應具備足夠的強度和剛度。在設計過程中要考慮到如下幾點：

1.夾緊的可靠性。夾緊時不能破壞工件的定位位置和保證產(chǎn)品形狀、尺寸符合圖樣要求。既不能允許工件松動滑移，又不使工件的拘束度過大而產(chǎn)生較大的拘束應力。

2.焊接操作的靈活性。使用夾具生產(chǎn)應保證足夠的裝焊空間，使操作人員有良好的視野和操作環(huán)境，使焊接生產(chǎn)的全過程處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)

3.便于焊件的裝卸。操作時應考慮制品在裝配定位焊或焊接后能順利的從夾具中取出，還要制品在翻轉(zhuǎn)或吊運使不受損害。

4.良好的工藝性。所設計的夾具應便于制造、安裝和操作，便于檢驗、維修和更換易損零件。設計時還要考慮車間現(xiàn)有的夾緊動力源、吊裝能力及安裝場地等因素，降低夾具制造成本。

三、三維柔性組合焊接工裝夾具組合系統(tǒng)

1.工作臺面

工作臺的工作面都有100x100mm或50x50mm的帶有網(wǎng)格標注的孔。其平面、平行、垂直公差精度以及孔與孔的位置精度都是非常高的，保證在臺面上的定位和臺面與其它模塊之間的組合都具有足夠的使用精度要求?；A臺面的尺寸從1000x1000mm到4000x2000mm可以任意選擇，特殊尺寸可以定做。

2.模塊

標準模塊有定位和夾緊直角塊，L型定位塊，U型定位塊，通用擋塊，通用夾緊和定位角模（0-225度任意調(diào)節(jié)），V型塊和V型角模。所有模塊上每間隔50或25mm均有標準孔（Φ28或Φ16），可以實現(xiàn)工件快速定位和夾緊。

3.快速鎖緊銷

這是實現(xiàn)孔系夾緊系統(tǒng)的基礎零件，用以實現(xiàn)快速的定位和夾緊。銷栓前端有五個鋼珠，插入定位孔后，手動順時針旋轉(zhuǎn)銷栓（或扳動快速手柄），五個鋼珠彈出并鎖緊在孔的斜面上，完成定位和夾緊；松開時，反向旋轉(zhuǎn)銷栓，即可拔出。

4.夾緊器

夾緊器按照夾緊方向有平面、垂直、45度夾緊器；按照操作方式有螺栓夾緊、快速夾緊、手柄螺旋夾緊；還有手工、氣動或液壓。其中帶補償?shù)穆菪龏A緊器在懸臂中增加了彈性伸縮，抵消夾緊時的側(cè)向分力，以補償夾具本身的變形和插入過程的中的間隙，保證夾緊力與受力面垂直。

四、三維柔性組合焊接工裝夾具適用范圍

工程機械（筑路，土建，農(nóng)業(yè)，礦山，水電，物流等工程機械）；小管件焊接（家具/運動器材/自行車/摩托車/醫(yī)療器械等）；柜體（通訊機柜，電氣機箱機柜 電梯）；軌道交通（礦山，火車，地鐵，輕軌等）；輪船、汽車；軍工企業(yè)；食品機械：廚具等；木工、建材；學校、科研等其他行業(yè)；家電、辦公設備電器；機床、設備行業(yè)；飛機、航天交通設備器材等。

五、三維柔性組合焊接工裝夾具發(fā)展前景

我國機械加工制造業(yè)的工藝水平，特別是焊接工裝夾具水平，越來越不適應快速發(fā)展的速度和要求。這種現(xiàn)象的存在，原因在于：在我國機械加工行業(yè)的傳統(tǒng)習慣中，焊接制造工藝的地位不高；而在世界先進發(fā)達國家，焊接工藝則倍受關注。可以預見，柔性化的組合工裝在汽車制造業(yè)、軌道客車制造行業(yè)、機械加工行業(yè)、鋼結(jié)構(gòu)制造行業(yè)等將會得到越來越普遍的使用。

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