汽车自动化焊装夹具设计

焊装夹具：焊接夹具是把零件迅速、准确地定位在固定的位置上，并使其固定不发生偏移的工具，是生产的手段；在连续生产同样的产品时，夹具不能有变形或移动，能满足图纸设计的公差要求；夹具要满足安装、定位夹紧、焊接、取出方便的要求。

一、工艺分析流程

在开始进行夹具设计前需要进行工艺分析条件注入，要求我们完成以下几个工作内容:

1、根据数模|、产品图、参考车工艺进行焊接SE分析，编制焊接工艺流程并提出定位孔并编MLP、

MCP；

2、根据设计纲领、数模|、产品图、参考车工艺、焊接工艺流程，初步确定夹具数量；

3、根据工艺路线、夹具数量进行工艺平面布置图的设计；

4、初选焊钳图库；

5、工位节拍、安全管理及详细工艺方案；

6、物流要求。

夹具公司根据整车厂提供资料将完成夹具的设计制造，如下图所示

其中动作时间的计算参考标准如下：

1、装件时间：小件2秒，大件5秒；

2、夹紧、松开时间：每级2秒；

3、夹具举升、旋转时间：各5秒；

4、滑台平移（气动）：根据平移距离按平均0.1米/秒的速度计算；（一般行程0.5米）

5、输送线升降时间：根据升降高度按平均0.1米/秒的速度计算：（一般行程0.5米）

6、输送线前进、后退时间：根据升降高度按平均8米/分钟的速度计算；（一般升降高度4米）

焊接时间的参考计算；

1、点焊：3——5秒每点，根据焊接部位、焊钳大小操作方便性确定。一般中小夹具：每点4秒，地板大焊钳工位每点5秒，侧围补焊、车身补焊每点3秒。换枪时间5秒。以上包括焊枪移动时间。

2、弧焊：连续焊10毫米/秒

3、凸焊螺母、植钉：5秒/个

4、涂胶：连续涂胶20毫米秒，涂胶胶点2秒点。

二、夹具三维建模

1、建模准备

首先根据车身三维数模截取零件截面，然后将零件截面图读入到夹具设计单元中。

结合设计基准书、夹具夹持方案、MLP、MCP分析单元数量及分布方向，夹具操作高度、控制方式，各单元定位销的类型、定位面的组成、压紧方式分析确定各单元的结构组成部件，选用标准件、国标件的类型及数量。

设置软件参数后，进入标准件库，选择合适的标准件，包括压块、定位块、定位销托、气缸等。

完成标准件选择后，进入到草图平面，绘制非标件，包括GAUAGE、CLAMP及自制件等 。

改变气缸的尺寸约束，检查夹具的干涉情况。

2、三维建模型过程图

3、基本的标准件图库

4、用制作完成的夹具

三、二维转图及尺寸标注

2、尺寸标注

3、零件图标注举例

4、装配图标注举例

四、零件加工流程

零件加工以二维图为准，其中标准件多数厂家是配套供货，而自制件仅仅是BASE等的面加工和削、

支撑面加工，特殊的如连接板由于形状按需要定，要自己制作，现场采用数控火焰切割机，切割余3mm，切割后加工磨平。(目前BASE只有焊接自制）现从加工过程的检验、加工标准、零件材料信息、三坐标检测及常用检测方法这五方面进行阐述：

1、加工验证

1）图纸验证：

（1）检验图纸的各项标注是否一致

（2）注意图纸所标明的比例

（3）注意图纸是否与电子图一致

（4）检查图纸的标注是否与实际应用有误

（5）检查图纸与工件是否一致

2）工装的验证与工件的装卡

（1）定期检验工装精度

（2）注意对工装进行修整

（3）及时更换丢失精度的工装

（4）工件装夹时的装夹点要分布均匀

（5）工件装夹选择适当位置

（6）压紧力要均匀

（7）压紧点要放在垫铁与工件的中间

3）加工前的二次验证

（1）工件与编程所用的图纸是否一致

（2）工件原点是否与编程一致

（3）加工时正面与反面所用的坐标是否一致

（4）打孔时所使用的刀具是否是程序所用刀具

4）加工后的验证

检查完成情况与图纸是否一致，有无遗漏。

2、加工标准

3、零件材料的选择

4、三坐标检测

在夹具完成装配后，都要经过三坐标检测其精度，主要采用CAM2.Measure3.91和MDT两种软件来操作，测量步骤大致如下：

1）清理夹具台面，将三坐标放在BASE板上，打开磁铁开关，固定三坐标。

2）将该设备连接好电源和笔记本电脑

3）开启CAM软件

4）开启三坐标，展开三坐标手臂，以激活坐标，开始数据传输。

5）建立坐标系

a、BASE板上取四个点，CARLINE线的两条基准线上各取两点

b、设置相关参数，使测量坐标与图纸的坐标一致。

c、保存两份坐标系（SAT文件），从MDT中调出数模，然后去掉图纸中不相关的线，同时检查所需检测面是画出，输出为IGES文件，再将该文件调入到保存过的SAT文件中。

d、开始测量，对孔和面一般都取四点，将测量值与理论值比较，分析偏差是否合格，误差不大时采用垫片调整，合格后保存文件。

5、检测方法

夹具的装配需要用到较多测量工具和测量方法，我们对一些常用的检测方法归类如下：

举例一夹具单元的加工步骤：

五、气路分析

1、气路图制作过程示意

逻辑分析就是将夹具操作和零件安装等动作先后顺序和相互之间的关系应用气路元件进行表达的过程，实际绘制气路图主要考虑顶升的速度、顶升与全开的关系、前后夹紧顺序等问题。

2、常用气路元件介绍

3、气路实例

来源：机器人工程师