高云朋 李恒志 煙臺達源自動化科技有限公司

科技的迅猛發展為制造業向自動化和智能發展開辟了新的機遇。在機械制造過程中，經常采用夾具對工件進行定位和壓緊，實現快速裝夾。相信隨著CAFD 的發展和應用改變了夾具設計的傳統方法，大大縮短了夾具的開發周期，提高了夾具實踐的準確性，減少了勞動力，并將夾具設計發展成了自動化和智能化的方向。

一、汽車焊裝夾具

1.汽車焊接夾具的設計步驟。首先，在汽車焊接機具的設計中，首先要提前了解產品的數字模型、產品技術要求等信息。根據上述關鍵信息確定夾具結構、自動化水平和一致性；二是結合焊接編號模塊和技術規程中的焊接信息，確定夾具位置、夾緊方法和結構方案，優先考慮孔放置。統一上下定位座的夾具布置，統一形狀、檢驗工具、夾具定位座。第三，建立夾具零件的數學模型，優化設計備選方案，優化夾具結構，簡化操作，滿足人體工程學要求，具有全面的防漏防錯能力。應編制夾具的操作和操作說明；最后，焊接設計師最終設計只有在客戶批準并簽字后才能完成。

2.汽車焊接夾具的設計特點。（1）設計依據。夾具設計應與焊接件設計相匹配。并據此進行相關夾具間的協調。依據夾具的設計與產品設計相符，消除了不同基礎的負面影響，裝配夾具應焊接選擇相同的設計基礎。（2）確保剛度和精度。夾具是汽車零部件的矩陣。其剛度直接影響產品質量。夾具設計必須確保夾具具有足夠的剛度，但不能大于夾具的剛度。過高的剛度毫無意義，增加了生產成本。夾具的精度不同。對于一些小零件，不需要更高的精度。但對于部件定位，必須保證高精度，如夾具連接的夾具的特定定位面、定位塊的高度和尺寸、定位面形狀等。（3）定位塊布置合理。斜面定位塊的布局應該合適，而不是更好。對于具有不同剛度的零件，可以使用多個點進行定位。如果桿形狀保證了，則建議使用兩點來確定位置。定位精度可能會受到影響，因為這三個點定位得過多。對于某些長零件或彎曲零件，可以使用多個點定位，但不能使用很多點定位。定位塊最好放置在焊接位置附近。以限制焊接后零件的翹曲變形。（4）設計標準化。焊接夾具是一種消耗性設備，即使考慮到可調、多用途的因素，隨著車輛類型的變化，今后還需要設計各種焊接夾具，因此，應盡可能考慮設計中結構元素。越高標準化程度，設計周期越短。同時，通過充分利用舊夾具零件，可以對夾具制造成本大大降低。

二、汽車焊裝柔性生產線的設計

1.簡介焊裝生產線。焊裝生產線是一個復雜的系統，由工業機器人、夾具設備、外圍管線、物流設備和控制電路組成，配備有焊槍和抓手。焊接線上的工業機器人通常使用6 軸關節機器人。安裝在每個軸上的伺服馬達可讓存取工作區中的所有位置。它抓取、焊裝并插入對接焊縫。此外，工業機器人在編程方面提供了很大的靈活性，使它們能夠根據過程調用正確的過程。選擇焊接生產線而不是手工焊接可以極大地提高生產線的自動化、柔性和智能化，大大提高焊接的精確度和品質，降低人工成本，并縮短生產周期。

2.焊裝生產線系統設計。生產設備焊接是大量的技術要求，困難的系統控制程序通常由API 系統程序和機器人系統程序組成。焊接線程序的編程和選擇直接決定了系統調試和調試的難度和速度。本文包含面向對象編程技術。將設備分為不同類型時，控制對象被視為不同類型。這些設備的工作方式基本相同，但控制邏輯相似。使用面向對象編程忽略受監視對象類型的控制邏輯可以大大提高程序效率。可以多次調用該程序以方便維護和擴展。API 編程。PLC 是焊接線的控制中心，主要用于過程控制、設備控制、機器人運動控制等外圍設備的控制。

3.機器人系統程序設計。工業機器人充當獨立的智能單位，既包括機器人包括指揮人員。自動機解釋器運行自動機運動程序，而控制解釋器運行邏輯控制程序來控制自動機的運動。機器人編程過程中，通過面向對象編程和結構化編程，可以開發過程庫或邏輯處理函數，從而開發系統的編程體系結構。采用結構化編程方法進行機器人技術具有以下優點：（1）不同結構的分段編程有助于故障診斷。（2）以明確易懂的形式介紹基本控制方法；（3）提高維護、變更和擴展過程的效率；（4）將復雜的監測程序分為簡單的子程序；系統機器人編程技術。工業機器人作為由機器組成的獨立智能單元。機器人解釋器運行機器人運動程序，而命令解釋器運行邏輯控制程序來控制機器人的運動。機器人編程時，可以使用面向對象編程來開發邏輯庫過程或功能，并使用結構化編程思想來設計系統程序的結構。

目前，我國汽車行業銷售增速逐步放緩，個性化需求日益增長，車型更新速度加快，對汽車制造生產線轉型的需求旺盛。這給傳統汽車焊接生產線的服務帶來了新的挑戰。現有的設計制造企業生產線必須不斷升級，以適應當前市場需求，在日益競爭的市場環境中生存和發展。