汽車座椅骨架機械手焊接的工裝夾具技術優化探討

李侃敏

（江鈴汽車集團奧威汽車零部件有限公司 江西南昌 330000）

引言

工裝夾具技術是汽車座椅骨架的一項重要工藝，在當下技術水平之下，此項工藝技術主要由機械手來完成焊接，機械手即為機械設備，其精確性、穩定性、效率性要高出人工幾倍，所以具有較高的應用價值，然而在實際應用上了解到，許多汽車座椅骨架機生產當中，機械手的焊接工作存在參數不足的問題，導致汽車座椅骨架的耐用性、舒適性等等均存在不足，而在這些問題的影響之下，不但會導致使用者舒適度下降，還具有一定的安全隱患，因此本文認為當前汽車座椅骨架機械手工裝夾具焊接技術存在優化的必要性，并對優化方法進行了探討。

1 汽車座椅骨架機械手焊接的工裝夾具技術流程分解

1.1 設計工作

在汽車座椅骨架的生產過程當中，不能盲目的進行機械手工裝夾具焊接，在此項工作之前應當先進行設計工作，以此依靠設計工作結果，才能保障機械手工裝夾具焊接的方向。在設計當中，首先根據工作需求在繪圖軟件當中進行繪制，繪制完成之后，應當選擇相應的圖像分析軟件，例如UG、CATIA兩種，在類軟件的應用之下，設計人員能夠了解到當前繪制結果中的不足，以此來優化繪制方案，此部分的分析需要圍繞有限元原則來進行。此外，繪制方案的優化不能只優化不足點，還需要充分考慮繪制結果的難易度問題，因為難度過高的方案，不但會導致實際制作時的阻礙，還會帶來更多的成本[1]。

1.2 工裝夾具構件設計

工裝夾具主要由夾具、調節與聯動環節組成，用于支撐外力因素帶動汽車座椅骨架的運動，所以在設計時要充分考慮汽車座椅骨架的位置以及周邊的空間，此舉有利于夾具活動空間最大化，可以給使用者帶來最佳感受。之后需要重視聯動環節的調整，因為聯動環節的運動方式十分多樣化，如果該環節質量不足容易出現事故，聯動環節調整主要重點在于松緊度、翻轉構件的調節，必須依照人力力學以及功能需求來進行設計，在此基礎上還要保障夾具能夠達到機械臂焊接工藝的要求[2]。

1.3 三維建模技術

傳統二維技術在焊接工作當中具有圖紙量大等缺陷，不利于焊接工作的精確性，所以在現代技術水平之下，汽車生產企業都開始采用三維建模技術來彌補二維圖紙的不足，三維建模技術能夠立體的將汽車座椅骨架的內里、外廓顯示出來，使設計者可以直觀的對汽車座椅骨架的力學性能進行分析，如果存在不足即可及時調整。通過三維技術的設計，可以使焊接工作得到準確的引導，人工可以根據三維設計圖紙，對機械手臂的運動參數進行設置，確保焊接工作的精確性、可靠性。

2 汽車座椅骨架機械手焊接的工裝夾具技術常見問題

2.1 焊接部位穩定性不足

通常情況下，在正式進行汽車座椅骨架機械手焊接之前，需要確保焊接部位保持穩定，如果穩定性不足，就會因為一些外力影響而出現焊接部位偏移，影響到工裝夾具的精準度，這種現象即使在機械手的應用之下也十分常見。具體來說，機械手在進行焊接時，難免會觸碰到工裝夾具的焊接部位，那么就形成了推力，此時如果焊接部位的穩定性不足，無法抵抗推力就會出現位移，最終就導致焊接質量下降。

2.2 反復焊接導致誤差

焊接本身就會對工裝夾具造成一定的破壞，但只要不過度就不會出現太多的影響，而在在機械手焊接工裝夾具當中，有部分焊接部位因為工藝需求而需要反復焊接，此時反復焊接會導致破壞程度加大，容易引起焊接的誤差，例如焊坑的深度過深，導致連接件的外露長度達到不到設計需求，由此說明在反復焊接之下，容易引起工裝夾具焊接工藝的質量問題，因此應當對此保持重視。

2.3 焊接點參差不齊

傳統機械手工裝夾具焊接工作當中，其需要針對夾具上不同的點位來進行焊接，此時各焊接點因為設計需求，其本身的高度并不會相同，如此導致機械手在操作時會受到一些阻礙，不利于焊接工藝的開展。此外，因為焊接點的參差不齊，機械手作為自動化設備其本身并沒有識別限制的能力，所以在一些影響力不大、誤差不大的限制之下，機械手可能會出現錯誤的焊接舉動。

3 汽車座椅骨架機械手焊接的工裝夾具技術優化

3.1 焊接部位穩定性優化

為了保障焊接部分的穩定性，在焊接之前可以針對各焊接部位，在其周邊采用焊接固定支架來維持其穩定性，焊接固定支架是一種結構簡單、成本低廉、應用有效的支架設施，采用雙向力學原理來保持焊接部位的穩定性，以此就實現了焊接部位穩定性優化的目的。其次，在使用焊接固定支架時，一定要注意機械手的操作路徑，如果兩者相沖就容易阻礙焊接工藝開展。此外，焊接固定支架存在一個缺陷，即拆卸相對困難，因為為了提高穩定性，焊接固定支架的安裝通常十分緊致，所以本文建議在應用焊接固定支架時，采用一次性安裝、一次性拆卸的方式。

3.2 反復焊接導致誤差優化

反復焊接造成的誤差是在所難免的，因此要對此進行優化就應當盡可能避免反復焊接的需求出現，針對此問題，本文建議采用一次裝卡模式來進行改善。所謂一次裝卡即是在夾具拼接之前，充分的對機械手臂操作路徑進行考慮，保障機械手臂能夠無阻礙的接觸到準確焊接點，此時介于機械手臂的高性能即可避免反復焊接需求。

3.3 焊接點參差不齊優化

①在進行焊接之前，需要盡可能將所有焊接點升至同一水平面或者相近水平面，此時可以消除機械手在對焊接點單面進行焊接時的限制；②當完成單面焊接之后，需要將焊接點繼續升高，此時即可將焊接點的另一面暴露出來，此時機械手臂可以直接從下方對此進行焊接，有效避免了焊接工作中的阻礙。

4 結語

本文主要分析了汽車座椅骨架機械手焊接的工裝夾具技術優化方法，首先為了了解此項技術，對汽車座椅骨架機械手焊接的工裝夾具技術流程進行可分解，之后介紹了此項工藝當中常見的問題，最終針對問題提出了相關的改善建議。