三维焊接工装夹具-焊接工装夹具-英盛华

 针对夹具定位点优化布局问题，已经有研究者提出了优化选择工件定位布局的方法。方法中，以定位点到被加工特征关键点的误差传递系数作为优化目标，采用特征值优化方法，焊接工装夹具设计，较为真实地反映了优化参数，能够满足各个代加工特征定位精度

 要求。但是这种方法还是基于传统的“3-2-1”的定位原理，并没有讨论薄板件焊装所需要解决的柔性较大、工件易变形等问题，而且生产实践证明，“N-2-1”定位原理能够较好地满足薄板件焊装加工定位的精度要求，因此本文考虑基于“N-2-1”定位原理进行定位点优化布局分析。

随着科学技术水平的提高，在20世纪80年代初期，工业机器人的应用在先进工业国家开始普及，根据1988年底机器人协会的统计，服役的各类工业机器人已有32万多台。其中，焊接工装夹具，焊接机器人占有的比重较大，它作为主要装备，在机械化、自动化生产线上，焊接柔性加工单元中，得到了广泛应用。但从全局来看，三维焊接工装夹具，焊接机器人并不是实现焊接机械化、自动化的手段。因为目前生产上使用的焊接机器人许多是示教型的，特别是弧焊机器人对焊件的尺寸精度、装配精度要求很高，并需要很强的调试维修力量。另外，有了机器人，还需要有上下工序和相应设备的配合。若缺少控制水平较高的外围设备，机器人的自动化作用和效益就不能充分发挥。只有形成一个以机器人为核心的焊接自动化生产系统才能真正达到使用机器人的目的。这样一个系统，往往投资很大，一般工厂难以承受。从工作职能来看，用电弧焊完成的焊接结构中，大多数是很有规则的角焊缝和对接焊缝，其中直线焊缝占70%，圆环焊缝占17.5%，复杂的空间曲线焊缝很少，就为不用昂贵的焊接机器人而用一些价格较低、结构不太复杂而又有控制水平的机械装备实现焊接作业机械化、自动化提供了可能。例如装有焊接机头的操作机与焊接滚轮架、焊接变位机等焊件变位机械相配合，在范围内仍可实现焊接作业的机械化、自动化，而且设备本身也有工作柔性，工艺适应性比较宽，因此，近年来国内外关于低成本机械化、自动化的呼声很高。1994年9月在北京召开的焊接学会*四十七届年会上，会议主题就定为“先进技术与低成本自动化”，这就充分说明了焊接界对这一问题的关注与重视。

焊接机械装备的设计原则与其他机械的设计原则一样，首先须使焊接机械装备满足工作职能的要求，在这个前题下还应满足操作、外观、经济上的要求。也就是说，应该按照适用、经济、美观的原则来设计焊接机械装备。

根据这一原则设计焊接机械装备时，先根据工作职能要求，确定装备的工作原理，选择机构和传动方式(液压、气动、磁力、电力、机械)，然后在运动分析的基础上进行动力分析，焊接工装夹具设计书，确定机构各部分传递的功率、转矩和力的大小，根据这些数据和使用要求进行强度、刚度、发热、效率等方面的计算或校核，使设计出的装备能在给定的年限内正常工作。

另外，在考虑满足职能要求的同时，要注意取得较好的经济效果，使设计出的装备成本低，动力消耗及维修费用少，能满足给定的生产效率。