本文對(duì)焊接工裝（以下簡(jiǎn)稱焊裝）夾具設(shè)計(jì)過程中易發(fā)生設(shè)計(jì)延誤及設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的階段進(jìn)行歸納總結(jié)，分析焊裝夾具設(shè)計(jì)的共性問題及常規(guī)流程，總結(jié)出適合大部分焊裝夾具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)流程，供焊裝夾具設(shè)計(jì)人員參考和借鑒，實(shí)現(xiàn)焊裝夾具設(shè)計(jì)工作的高效化、標(biāo)準(zhǔn)化。
　　1 序言
　　在“中國(guó)制造2025”的時(shí)代背景下，中國(guó)制造向自動(dòng)化、智能化邁進(jìn)，機(jī)器人裝備作為自動(dòng)化生產(chǎn)的主力軍，在改革的大潮中得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。本文針對(duì)機(jī)器人焊接的焊裝夾具設(shè)計(jì)過程進(jìn)行研究，焊裝夾具作為機(jī)器人自動(dòng)化焊接的重要輔助設(shè)備，即保證了焊接工作的高效安全，也保證了焊接產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性。
　　2 焊裝夾具的應(yīng)用領(lǐng)域及主要作用
　　焊裝夾具是汽車生產(chǎn)線上的重要工藝設(shè)備，事關(guān)整個(gè)汽車的產(chǎn)品質(zhì)量，在焊接生產(chǎn)中，焊裝夾具即能完成本工序的零件組裝、定位焊接，同時(shí)還能夠檢驗(yàn)和校正上一道工序的焊接質(zhì)量；焊裝夾具依靠可靠的定位和夾緊系統(tǒng)，有效地防止和減輕焊接變形，減小制品的尺寸偏差，以自動(dòng)化設(shè)備代替手工勞動(dòng)，大大改善了工人的作業(yè)條件，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化及自動(dòng)化焊接生產(chǎn)過程。本文針對(duì)某項(xiàng)目焊裝夾具設(shè)計(jì)過程進(jìn)行分析，夾具布置如圖1所示，簡(jiǎn)述焊裝夾具的設(shè)計(jì)流程及基本原則。
　　3 焊裝夾具設(shè)計(jì)流程
　　3.1 焊裝夾具設(shè)計(jì)依據(jù)
　　設(shè)計(jì)依據(jù)是以客戶提供的產(chǎn)品三維模型、產(chǎn)品圖樣、產(chǎn)品技術(shù)要求和有關(guān)技術(shù)要求等輸入信息，在設(shè)計(jì)焊裝夾具之前，應(yīng)了解產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特征、工藝需要等信息，并結(jié)合企業(yè)自身的加工制作水平進(jìn)行設(shè)計(jì)。認(rèn)真分析用戶提供的產(chǎn)品圖樣，將各零部件的基準(zhǔn)定位信息記錄并標(biāo)記。
　　3.2 設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備工作
　　在正式開始焊裝夾具設(shè)計(jì)之前，應(yīng)根據(jù)之前分析圖樣得到的信息，在產(chǎn)品三維模型上，將產(chǎn)品需要焊接的位置標(biāo)記焊縫位置分布，如圖3所示，以免在設(shè)計(jì)過程中丟漏焊縫，造成設(shè)計(jì)時(shí)間延誤。
　　根據(jù)產(chǎn)品圖樣的定位信息，確定產(chǎn)品在焊裝夾具底板上的擺放位置，在滿足支撐定位的前提下，盡量使產(chǎn)品離夾具底板近一些，方便產(chǎn)品靠近夾具底板一側(cè)焊縫在變位機(jī)旋轉(zhuǎn)180°時(shí)，機(jī)器人可以更好的焊接姿態(tài)進(jìn)行焊接；同時(shí)確定焊接所采用的焊槍型號(hào)，并要求提供焊槍的完整數(shù)模，將焊槍以合理的角度擺放至產(chǎn)品焊縫上，直觀的反應(yīng)焊接過程，一般每條焊縫放置兩把焊槍，位于焊縫兩端，焊槍布置應(yīng)與產(chǎn)品對(duì)接面有45°夾角，如圖4所示，與焊縫走向有75°夾角。
　　3.3 產(chǎn)品的定位系統(tǒng)
　　產(chǎn)品的定位分為定位銷及定位面，其中，定位銷分為圓形定位銷和菱形定位銷，圓形定位銷作為主要定位基準(zhǔn)，菱形定位銷為防轉(zhuǎn)定位銷；定位面一般為支撐面，支撐面應(yīng)有對(duì)應(yīng)的壓緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行壓緊，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品焊裝作業(yè)中一直保持在確定的位置上。在產(chǎn)品定位過程中，應(yīng)注意以下常見問題，以免浪費(fèi)設(shè)計(jì)時(shí)間。
　　1）在零件與焊接總成基準(zhǔn)不一致時(shí)，通常按焊接總成基準(zhǔn)定位。
　　2）在零件單件基準(zhǔn)無法使用時(shí)，可以選擇總成中此件的功能性位置進(jìn)行定位。
　　3）支撐面一般選擇在零件的基準(zhǔn)面上，以保證不同批次產(chǎn)品定位基準(zhǔn)相同，產(chǎn)品焊接質(zhì)量穩(wěn)定。
　　4）壓緊位置應(yīng)選擇在距離焊縫近且底部有支撐的位置，原則上無支撐不壓緊，在底部無支撐的情況下仍需要壓緊來固定零件，則可以采用彈簧壓頭和增加壓緊限位擋塊，以免壓緊導(dǎo)致零件變形，影響產(chǎn)品焊接質(zhì)量。
　　5）壓緊機(jī)構(gòu)一般采用壓臂缸進(jìn)行壓緊，壓臂的打開角度是由裝件時(shí)夾具平臺(tái)的角度決定的，例如，夾具平臺(tái)人工裝件的角度為15°，則遠(yuǎn)離人側(cè)的壓臂缸打開角度需>105°，以免壓臂在裝件過程中落下，影響裝件效率。