柔性工装与焊接制造
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122AUTO TIMEAUTO PARTS | 汽车零部件1 引言前期开发阶段,试制样车目的是为了进行产品设计、性能、零件匹配、产品制造过程等一系列验证,每个阶段样车制造为小批量生产。
如果采用正式工装夹具来定位焊装白车身,不但会增加设计和制造成本,还大大延长了开发制造周期。
因此,在样车试制阶段,采用不太正式的工装夹具来焊装白车身,此种方式缩短了设计时间和制造周期,降低了人员成本和制造成本,且能满足每个零件的定位夹紧状态,称这种工装为软工装。
同一款车型在不同试制阶段,钣金状态存在一定差异性,但是个别位置变动不是太大,有的定位和夹紧点可以沿用上一阶段的软工装夹具焊装,部分夹具改动也不是太大,重新设计和加工这部分夹具都造成了一定资源的浪费。
不同车型试制中,每个车型都独立开发一套专用拼台进行焊装,也会造成很大的浪费。
为实现不同车型、同一车型不同阶段软工装夹具设计和制造的时间、成本都能得到有效控制,本文探讨开发柔性化的软工装夹具应用于样车试制。
2 软工装夹具结构工装夹具应用在焊装过程中,目的是实现不同零件装配的定位和夹紧固定,在工艺指柔性软工装在样车试制中的应用汪红 张正举 黎志梅 张惠立上汽通用五菱汽车股份有限公司 广西柳州市 545007摘 要: 随着汽车行业竞争越来越激烈,缩短汽车研发制造周期,对提升新产品市场占有率至关重要。
在软工装样车试制过程中,可以通过缩短试制周期来对汽车开发周期节省时间。
采用柔性化软工装夹具,可以大量减少软工装夹具制造周期、节约制造成本和人力成本,有效缩短了样车试制周期。
关键词:样车试制;软工装;柔性化导下,进行准确的相对位置定位及各个零件的贴合夹紧,保证了在焊接前,零件间搭接与数模状态的稳定性和一致性。
同样,软工装夹具也能达到相同的效果。
软工装造车过程中,软工装定位可以分为两部分:软工装拼台和软工装夹具。
2.1 软工装拼台软工装拼台主要是固定布局软工装夹具。
根据白车身结构特点,软工装拼台一般可以分为:下车体拼台、侧围拼台、总拼拼台、门盖拼台。
10.16638/ki.1671-7988.2019.19.059关于线束组装用柔性工装的介绍齐海英,朱明,惠敏,王小龙,刘妮,刘煜(陕西万方天运汽车电器有限公司,陕西西安710201)摘要:文章介绍了一种线束组装用流水线圆形磁铁工装板治具,该治具具有可提高工作效率和循环使用等优点,解决了现有线束组装用流水线工装板制作时间长、难度大、存在安全隐患,转运过程耗时耗力的问题。
关键词:圆形磁铁工装板治具;圆形磁铁工装板中图分类号:U466 文献标识码:B 文章编号:1671-7988(2019)19-168-02Introduction of flexible tooling for wire harness assemblyQi Haiying, Zhu Ming, Hui Min, Wang Xiaolong, Liu Ni, Liu Yu( Shaanxi Wanfang Tianyun Automobile Electric Appliance Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710201 )Abstract: This paper introduces a kind of pipelined circular magnet tooling board fixture for wire harness assembly. The fixture has the advantages of improving work efficiency and recycling. It solves the problems of long production time, great difficulty, potential safety hazards and time-consuming and labor-consuming in the process of transporting the existing assembly tooling board for wire harness.Keywords: Round magnet tooling board fixture; Round magnet tooling boardCLC NO.: U466 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2019)19-168-021 前言工装板是线束行业的一种辅助生产工具,目的是生产出满足线束图纸的汽车线束,工装板就是根据线束图纸的要求转换为适合加工人员生产制造的设计图纸,不仅体现基本尺寸信息,还有电线的插入孔位、电线的颜色、用什么胶带固定和线束外部包裹的防护材料等等信息,工装板一般是由木板、图纸和各种治具构成,因为需要承载很多治具,木板一般采用实心,倾斜一定角度面向员工布置,让员工可以直观清晰的了解熟悉操作要求,顺利完成生产任务,在制作工装板时,首先需要按照图纸的尺寸切割合适长度的木板,然后在木质的工装板上覆上工装板设计图纸,按照图纸中的孔位标识用电钻打孔,然后将治具装进孔中,治具背面用螺母紧固,再将制作好的工装板由制作区转移到流水线工位,固定在流水线工装板支架上开始流水作业。
利用三维柔性焊接平台提升ZL26C机组转动臂的焊接质量娄燕鸣
【期刊名称】《科技与企业》
【年(卷),期】2016(0)2
【摘要】ZL26C机组转动臂在工序加工过程中由于转动臂长度过长,缺少焊接工装,焊接、加热过程中容易产生尺寸改变,焊接不平行等问题,通过分析ZL26C 机组转动臂的结构及其工艺设计要求,设计出了三维柔性焊接工装装夹工艺草图,利用图文并茂的直观方式作为加工操作指导,设计制作工艺样板快速定位;同时,为规范加工,制定了《三维焊接成型通用工艺守则》,让工人严格按照规范加工,减少错误操作,提高效率。
【总页数】2页(P206-206,208)
【作者】娄燕鸣
【作者单位】许昌烟草机械有限责任公司 461000
【正文语种】中文
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4.为我国三维柔性焊接平台业提供阶梯发展的空间
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某款MPV车型柔性焊接工装设计作者:***来源:《时代汽车》2022年第07期摘要:近年來,随着汽车款式的增多,汽车车身的焊装工装类别越来越多样化。
焊接工装类别的增加,势必造成生产车间场地浪费,生产成本增加和生产效益的下降。
所以完善汽车车身的焊装工艺水平,使汽车车身焊接工装柔性化设计成为一种汽车行业的发展趋势。
本文以汽车制造业中工业机器人焊接生产线为对象,研究工业机器人焊接生产线柔性工装特点。
关键词:车身焊接编程控制系统1 引言在汽车制造业中,焊接工装的力度和装配精度直接影响汽车的生产效率和产品质量。
随着汽车工业的不断发展和经济水平的提高,人们对汽车的要求越来越高,这对汽车车身的焊接尺寸、精度和质量提出了更高的要求,这使得焊接工装的精度等级至关重要,为优化汽车车身焊接工装的结构,提高焊接效率,设计更适合新车型的焊接工装势在必行[1]。
闫淑亮[2]主要分析了汽车车身的焊装工艺设计,深入探讨当下汽车车身的焊装工装设计,以保证汽车生产的质量。
李新社等[3]阐述了乘用车工厂柔性焊装线的开发设计、焊接工艺性分析、柔性焊装线的模式选择等内容。
2 车身焊接柔性工作站随着工业自动化的普及和发展,焊接机器人的应用逐渐普及,主要应用于汽车、电子、机械等众多领域。
车身柔性焊接工作站一般由焊接机器人和柔性焊接平台组成。
自动化焊接线的形成,不仅可以节约能源提高生产效率,还能避免人为的焊接失误。
如图1所示,工业常用的车身自动化柔性焊接。
3 工件定位工装设计对工作站机器人焊接区域,人工上件存在安全风险,机器人配合抓手上件、焊接是较为高效的方法。
为便于机器人携带抓手进行零件的快速移动上下件,机器人抓手需要轻量化处理。
轻量化抓手主要采用模块化的铝制八角管进行设计,如图2为某公司抓手结构产品图。
抓手设计的定位点需要与拼台定位选取的点区分开,因考虑到抓取放置位置精度要求,零件需要有2个销孔进行定位,销孔选取时,主要考虑孔的稳定性,其次是要靠近抓手夹紧点(抓取点)。
机械制造中的柔性制造系统在当今高度竞争的制造业环境中,企业需要不断提高生产效率、降低成本、提高产品质量,并快速响应市场的变化。
为了实现这些目标,柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,简称FMS)应运而生。
柔性制造系统是一种先进的制造技术,它将计算机技术、自动化技术和制造技术有机地结合起来,为机械制造企业提供了高度灵活和高效的生产解决方案。
一、柔性制造系统的定义和组成柔性制造系统是由数控加工设备、物料储运系统和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。
它能够在不停机的情况下,根据生产任务的变化,自动调整加工工艺和生产流程,实现多品种、中小批量生产的高效化和自动化。
数控加工设备是柔性制造系统的核心,包括数控机床、加工中心等。
这些设备具有高精度、高效率和高自动化程度的特点,能够完成各种复杂零件的加工。
物料储运系统负责原材料、在制品和成品的存储和运输。
它通常包括自动化仓库、输送装置、搬运机器人等,能够实现物料的快速准确配送,保证生产的连续性。
计算机控制系统是柔性制造系统的大脑,它负责对整个生产过程进行监控、调度和管理。
通过计算机控制系统,操作人员可以实时掌握生产进度、设备状态和质量情况,并及时做出调整和决策。
二、柔性制造系统的特点1、高度灵活性柔性制造系统能够快速适应产品品种和生产批量的变化,无需对设备进行大规模的调整和改造。
它可以在同一生产线上同时生产多种不同的产品,大大提高了企业的市场响应能力。
2、高效率通过自动化的物料储运和加工过程,柔性制造系统能够减少生产中的等待时间和运输时间,提高设备的利用率和生产效率。
3、高质量由于采用了先进的数控加工设备和严格的质量控制手段,柔性制造系统能够保证产品的高精度和高质量,降低废品率和次品率。
4、可扩展性柔性制造系统可以根据企业的发展需求进行扩展和升级,增加新的设备和功能,以满足不断增长的生产需求。
三、柔性制造系统的工作原理在柔性制造系统中,计算机控制系统首先接收生产任务,并根据产品的工艺要求和设备的可用性,制定生产计划和调度方案。
机械制造行业的柔性制造技术柔性制造技术在机械制造行业的应用柔性制造技术是指一种适应市场需求快速变化的生产模式。
在机械制造行业中,柔性制造技术的应用能够提高生产效率、降低成本,并且灵活适应市场的需求。
一、柔性制造技术的概念和特点柔性制造技术是一种基于计算机控制的制造模式,它具有以下特点:1. 资源的柔性使用:柔性制造技术能够灵活地调整和分配各种资源,包括人力资源、设备资源和物料资源,以适应生产任务的变化。
2. 生产过程的柔性控制:柔性制造技术通过控制系统实现对生产过程的灵活调整和控制,可以根据不同的产品需求进行生产流程的变动。
3. 设备的柔性运用:柔性制造技术要求生产设备能够适应不同的加工要求和产品变化,具有一定的通用性和可变性。
二、柔性制造技术在机械制造行业的应用1. 柔性生产线:柔性生产线是柔性制造技术的核心应用之一。
它主要通过自动化设备和柔性控制系统实现生产过程的灵活调整和资源的柔性利用。
柔性生产线能够快速响应市场需求的变化,提高生产效率和产品质量。
2. 柔性加工中心:柔性加工中心是一种集多种加工功能于一体的高级机械设备。
它通过数控技术实现对不同产品的灵活加工和高精度加工,提高生产效率和产品质量。
3. 柔性机器人:柔性机器人是柔性制造技术中的重要组成部分。
它具有多变、可编程的特点,可以适应不同的生产任务和加工要求,可以在不同的工作环境中执行各种工作。
三、柔性制造技术的优势和挑战柔性制造技术在机械制造行业具有以下优势:1. 提高生产效率:柔性制造技术可以快速调整和优化生产资源,提高生产效率和产能。
2. 降低生产成本:柔性制造技术能够优化资源利用,减少生产浪费,从而降低生产成本。
3. 增加产品的灵活性:柔性制造技术能够根据不同的市场需求进行快速生产,提高产品的灵活性和市场竞争力。
然而,柔性制造技术在机械制造行业的应用也面临一些挑战:1. 技术的复杂性:柔性制造技术需要先进的设备和控制系统支持,技术复杂性较高。
柔性焊接设计方案
柔性焊接是指在焊接作业中使用柔性机器人进行操作的一种焊接工艺。
其设计方案主要包括以下几个方面:
1. 机器人选型:柔性焊接需要使用柔性机器人进行操作,因此需要选择能够适应焊接任务的柔性机器人。
机器人应具有足够的重量承载能力、灵活的运动能力和精确的定位能力。
2. 焊接装备选型:柔性焊接需要使用适合的焊接装备,如焊枪、焊接电源、焊丝供给装置等。
需要根据焊接工艺和要求选择适当的装备,并与柔性机器人进行匹配。
3. 控制系统设计:柔性焊接需要使用先进的控制系统来实现对机器人的精确操控和焊接工艺参数的控制。
可以采用基于视觉识别的自适应控制系统,通过摄像头对焊接过程进行实时监控和反馈,实现焊接路径的校正和参数的调整。
4. 安全保护措施:柔性焊接作业需要重点关注安全问题,防止人员和设备受到伤害。
可以采用光电防护装置、机器人力控制系统、安全警示标识等措施,确保焊接过程的安全性。
5. 焊接工艺优化:柔性焊接需要根据具体的焊接任务和要求进行焊接工艺的优化,以提高焊接质量和效率。
可以通过试验和数据分析来确定最佳的焊接参数和工艺流程,实现一次性通过率的提高。
总之,柔性焊接设计方案需要综合考虑机器人选型、焊接装备、
控制系统、安全保护措施和焊接工艺优化等多个方面的因素,以实现高效、安全、精确的焊接作业。
柔性工装与焊接制造
作者:朱春桃
来源:《中国新技术新产品》2015年第16期
摘要:随着社会经济的发展和加工制造业激烈的市场竞争,对企业的产品研发、工艺准备、生产组织等环节的响应速度提出了更高的要求,本文介绍了工装柔性化应用的意义,工装制造的模式及对焊接的影响。
关键词:多样;柔性化;组合;工装;焊接
中图分类号:TG439 文献标识码:A
工艺装备(以下简称工装)是产品制造过程中的保证,它对产品的质量,成本以及效率等起到了非常重要的作用,所谓柔性化即单一工装设备能够完成多型号和不同结构组对的功能,与产品的模块化设计相类似,能够实现不同功能的组合,依托成组技术和标准化技术,将整体工装细分为多个可重组、可扩展的不同系列的规格化模块单元,实现当产品结构发生变化时,对应的模块快速调整适应变化的结构来完成工装制造和产品的焊接组对。
1 焊接工装在施工过程中需要注意的一些事项
焊接工装的特点是装配焊接工艺和焊接结构和焊接顺序决定的,其主要有以下一些注意事项:
(1)在焊接过程中,当零件因焊接加热而伸长或因冷却而收缩,为了减少焊接变形和焊接应力,允许某些零件在某些制定的方向上是自由的,有些零件利用定位装置定位即可,不需要全部刚性固定。
(2)在焊接进行装配时需要根据一定的顺序逐步进行,其定位和夹紧也是根据相关的要求和加工工艺进行。
(3)焊接产品出于施焊方便或更好的控制变形的原因,装配和焊接两道工序可能是先装完再焊接,也可能是边装边焊接,装配焊接完成产品成为了一个大的整体,结构更加复杂。
所以作为焊接施工所需要使用的工装需要满足实用性、经济性、可靠性、艺术性的原则,明确产品加工的相关要求,根据要求拟定相关柔性工装的方案,进行必要的分析。
2 工装柔性化组合的模式
通过长期的应用和实践,将工装单元划分为主体,支撑模块,夹紧装置,定位模块,导向模块等几大类,各种工装总体上均为规格化不同系列的上述单元组合而成,一般主体为工作台,工作台承载能力高,刚性稳定,它的五个面上有各种均匀化的安装孔和T型槽等;支撑模块为组合式工装的结构单元,在工装中起上下连接的作用,如各种角铁、方箱、角尺等;夹紧装置用于保证组对各零部件之间的相对位置在焊接过程中不发生变化,如快速夹具等;定位模块用于组对各零部件之间位置尺寸的定位,导向模块用于夹具元件相对位置发生变化时变位导向作用。
3 柔性焊接工装的特点
柔性组合式焊接工作有如下几个特点:
(1)模块化和柔性化,所有模块,进行了标准化和系列化的设计,且他们之间相互匹配,可以根据不同的需求进行不同的组合,几乎可以达到任何专用夹具同样的定位和夹紧能力。
(2)精度高,工作台面和各种功能模块按照特定的尺寸精度加工配套,任意孔的孔间距按照特定的尺寸要求和精度要求加工,这种精度要求将会反应在所需加工产品的精度要求的基础上。
(3)广泛性,经过多年的发展,各种功能的模块能够直接采购或者通过专业的生产厂家结合公司内部生产产品的特点定制各功能模块,且很多模块都是有专利设计,如快速夹具等。
(4)立体三维,模块中的各种方箱、角铁、角尺、拉杆、顶杆、连杆等可用于三维空间的拼接,便于生产各种类型的立体结构。
(5)多样性,各类工装夹具模块的设计可以根据加工产品的类别进行专业定制,如加工铝合金产品,因为要求铝合金要和铁隔离开,所以工装各模块在设计过程中可以采用铝合金或不锈钢材质。
4 柔性焊接工装的要求及作用
对于焊接工装夹具,就是将焊件准确定位和可靠夹紧,便于工件进行装配和焊接,能够保证焊件结构精度方面要求的工艺装备,柔性焊接工装的作用可以简单概括如下:
(1)准确可靠的定位和夹紧。
(2)有效防止变形。
(3)工件处于最佳的施焊部位。
(4)可以配合其他结构使用(如翻转机构等)。
其设计要求如下:
(1)工装夹具具备足够的强度和刚度;夹具在生产中投入使用时要承受焊接带来的多种力的作用,所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。
(2)夹紧装置要适用和可靠;夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样要求,既不能允许工件松动滑移,又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。
(3)组合后焊接操作要灵活可靠;使用夹具生产应保证足够的操作空间,使操作人员有良好的视野和操作环境,使焊接生产的全过程处于稳定的工作状态。
(4)便于焊后的拆卸和重新组装;操作时应考虑制品在装配定位焊或焊接后能顺利的从夹具中取出,还要制品在翻转或吊运使不受损害。
(5)便于制造、安装和操作,便于检验、维修和更换。
5 柔性焊接工装使用状况和行业的发展
中国工业正朝着“工业4.0”的目标发展,焊接工艺装备在装备制造业中使用越来越广泛,经过这几年的发展焊接工装夹具技术正朝着高精度、高效率、模块化、通用化和经济性的方向发展,精密组合焊接工装系统凭借其在技术和生产应用方面的优异特点成为未来重点发展趋势,相信他们将会和中国的整体工业水平一样朝着自动化、智能化和信息化的方向发展。
结语
通过实施工装柔性化的应用,有效的解决了工装重复利用率低下、转产工装准备工作量大、周期长、费用高等问题,为制造企业应对市场的敏捷、变化、高效、低成本提供了强有力的技术和质量支持,随着市场需求的不同以及多品种、小批量产品的越来越多,工装柔性化将在加工制造企业发挥越来越重要的作用。
参考文献
[1]American Welding Society and Edison Welding Institute.Economic and Productivity of Welding[R].Heavy Manufacturing Industries Report.
[2] 徐杜,等.柔性制造系统原理与实践[M].北京:机械工业出版社,2001.。