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XX公司XX焊接工装技术协议技术协议年月日夹具及电控1. 项目简介：1.1甲方提供产品最新版本3D和2D及工作站的相关技术资料（弧焊机器人焊枪，三轴水平翻转变位机安装尺寸和工作台安装尺寸），安装尺寸：1850mm(变位机回转半径600mm），机器人Motoman—MA2010，焊机为FRONIUS CMT-3200,保护气体为纯氩气。
1.2乙方制作焊接夹具与电控，最新3D数模需要甲方评审确认。
2. 夹具描述甲方需要乙方提供四付弧焊焊接夹具(OP10/OP20)和 (OP30/OP40)，主要用于仪表板横梁的焊接，焊接设备为机器人工作站。
因实际需要，夹具、电气系统外包。
乙方负责夹具、电气设计、元器件选型、购买、安装；产品尺寸、焊缝的调试、现场操作人员的培训。
产品需满足焊接节拍及尺寸、焊缝熔深和外观的要求。
3. 焊接夹具及变位机周边配套概况：3.1夹具与变位机连接部分3.2工作站采用单轴翻转变位机结构，夹具翻转需要和机器人协调联动。
3.3动作顺序，在夹具上合适的位置安装双手按钮自动状态工作顺序：装件→按安全检测按钮（双手按钮）→工作指示灯绿灯亮→夹具夹紧→PLC检测诸工作单元状态是否满足条件→检测安全光栅→机器人开始工作，装配区夹具气缸自动打开→PLC检测夹具打开状态→人工取件，再次装件前按安全检测按钮（双手按钮复位出销）→装件→按安全检测按钮→程序进入预约状态→循环上次动作。
更换工装状态动作顺序：更换某型号A工位工装夹具→对接好数据总线航插、气管接头、电控接头→安装B工位工装夹具→按钮确认→系统自动识别，自动调出该型号的程序→人工再次确认→进入工作状态→换装完毕4. 工装配置表5.工装夹具技术要求：5.1夹具具有良好的刚性，具有足够的夹紧力；夹紧力≥350N。
夹紧的位置应为正基准面（夹紧面积≥70﹪定位面积），焊接工装上所有滑动部分要安装防焊渣和飞溅防护罩，护罩材料为黄铜皮或者紫铜皮，厚度为1.0mm以上；5.2 防错防漏，包括工件本身的正反倒装、前后倒装，相似工件、对称工件的防错装（附表格）及小件的防漏，传感器要易更换，螺母螺钉在夹具上必须有保护及检漏，漏件检测传感器选用IFM或巴鲁夫品牌（直径不小于8mm)并铜套保护距离焊缝大于20mm(特殊情况除外) ,零件传感器信号线需要与磁性开关信号线等一起采用红色软皮防烫管包裹，防止烫坏，不准使用传感器直接一根线到底的方式，感应距离不得小于5mm。
亚德客气动元件概述气动执行元件气动控制元件气源处理元件气动辅助元件客制化产品气动执行元件SE、SI、SGC/SG系列属ISO15552标准，SC、SU、执行AIRTAC标准（125以上执行ISO6430标准）气缸基本构造与工作原理1234568910111213141 缓冲密封圈2 磁石3 缓冲头4 气缸本体5 滑动轴承6 防尘密封圈7 前端盖8 前气口9 感应开关10 活塞杆11 活塞密封件12 导向环13 后端盖14 缓冲节流阀3、缓冲结束1、活塞即将进入缓冲区2、缓冲开始6、活塞快速前进4、活塞开始前进5、活塞慢速前进缓冲节流气缸的缓冲气缸的密封:气缸密封性能的好坏，是影响气缸性能的重要因素。
按密封原理，可将密封圈分成压缩密封圈和气压密封圈两大类。
压缩密封是依靠安装时的预压缩力使密封圈产生弹性变形而达到密封作用的；气压密封是靠工作气压使密封圈的唇部变形来达到密封作用的。
无气压力时有气压力时压缩空气活塞密封圈(a)(b)材质中文名称使用温度使用场合TPU聚氨酯-40～80°C普通场合（较硬，耐磨）NBR丁腈橡胶-20～80°C普通场合（较软，耐油）FPM（VITON）氟橡胶-20～150°C耐高温序号名称1鱼眼接头2连接板（无）3Y/i 接头4浮动接头5LB轴向固定架6FA/FB法兰固定板7导向装置(无)8TC固定架系列9CB双耳固定架10CR单耳固定架11CA单耳固定架12磁感应开关气缸的安装附件MI/MIC系列MF/MFC系列MG/MGC系列PB/PBR系列MA/MAC/MAR系列MAL系列迷你圆筒气缸产品特点：气缸体积小，结构紧凑，重量轻，缸径小，反应快，可适用于较高频率的工作环境；除MAL系列缸体采用铝合金作硬质阳极氧化外，其它系列缸体均用高精度不锈钢管，强度高，抗腐蚀；前后盖与缸体连接采用铆合滚包结构(MAL采用螺纹及加厌氧胶连接)，连接可靠多种后盖形式使气缸安装更方便产品特点简介型号缸径（mm）行程（mm）主要特点SMC替换MI 8~40600ISO6432，螺纹外径粗且外伸较长，不锈钢缸体和活塞杆C85MF20~40600JIS，螺纹外径粗且外伸较短，不锈钢缸体和S45C活塞杆CM2MG 20~63800JIS，不锈钢缸体和S45C活塞杆（SMC为铝合金缸体）CG1PB 4,6,10,12,16300JIS，螺纹外径粗且外伸较短，不锈钢缸体和活塞杆，4为黄铜PBR为316L缸体，PB4/6只可前盖安装，PBR自带安装孔PB：CJ2/CJ1(4)PBR：CJ2RMA 16~63500企标，不锈钢缸体和S45C活塞杆CM2RA2MAL20~401200企标，螺纹外径粗且外伸较短，铝合金缸体和S45C活塞杆，细螺纹连接MI/MIC系列MF/MFC系列MG/MGC系列PB/PBR系列MA/MAC/MAR系列MAL系列型号缸径（mm）行程（mm）可调行程（mm）主要特点SMC替换ACE 12~10030010~100ISO21287，结构紧凑，螺纹连接C55ACP 12~100400DIN，TPU防撞垫，螺纹连接-ACQ 12~100100JIS，TPU防撞垫，扣环固定CQ2SDA12~100130企标，NBR防撞垫，扣环固定-ACQ 系列SDA 系列ACP 系列薄型气缸ACE系列采用进口润滑脂,降低了低温低速时的爬行现象一旦加油润滑,中途不可停止可选用耐高温密封材料可保证气缸在150℃条件下正常工作缸筒与前端盖采用机械弹力扣环连接，组装拆卸容易，便于维修；后盖与本体均采用铆合式连接,更加可靠活塞上增加了耐磨环结构，使其导向精度和支撑能力大为提高气缸本体作硬质氧化、滚压处理运动阻力小，缸体更耐磨复动3000KM，单动300万次结构特点衍生产品大缸径系列（125,140,160 mm）行程10~300mm，防撞垫和密封O令均为NBR 长行程系列（32~100 mm）行程125~300 mm前盖导向套加长，32无带导杆系列TACQ（12~100 mm）不回转精度高12,16为±0.2°，20~100为±0.1°SDAT复动多位置型SDAW双轴复动多位置型多位置气缸多位置气缸SDAW（四位置）多位置气缸SDAT（三位置）薄型治具气缸MD 系列MK 系列型号缸径（mm）行程（mm）可调行程（mm）主要特点SMC替换MD 6~326010，20，30企业标准，后端盖扣环固定-MK 6~326010，20，30JIS，带导向杆防旋转CU MU6,8,1030-JIS，带导向凸台，定位准确CUJMU 系列多位置自由安装气缸HLH 系列型号缸径（mm）行程（mm）主要特点SMC替换HLH 6,10,16,2060侧滑轨，循环滚珠+直线导轨，高精度，中载荷MXH HLQ 6,8,12,16,20,25150循环滚珠+直线导轨，高精度，中载荷MXQ HLS150交叉滚柱+直线导轨，高精度，重载荷MXSHLS 系列进出气口（3面，默认底部）HLQ 系列定位销孔（滑块+本体）定位销孔（滑块+本体）滑台固定板循环滚珠式导轨组合缸体固定板循环滚珠式导轨组合缸体HLQ单轨(6/8) HLQ双轨(12/16/20/25)HLS(6/8/12/16/20/25)导轨安装结构外部挡块型式安装与使用说明气缸固定治具固定HFY 系列型号缸径（mm）使用频率主要特点SMC替换HFZ 6~40180 c.p.m 线性导轨设计，高精度，高刚性MHZ2HFY 6~32180 c.p.m 角度开闭使用范围广，自带节流阀MHC2HFP 6~32180 c.p.m（60）夹紧力大，夹持精度高-HFR10~3260 c.p.m180°开闭型，防尘设计MHY2HFZ 系列HFP 系列HFR 系列专利结构HFZ HFY安装与使用说明HRQ 系列型号缸径（mm）回转角度（°）重复精度主要特点SMC替换HRQ2,3,7,10,20,30,50,70,100,2000~190°0~200°(＞70)调整螺丝：±0.2°油压缓冲器：±0.05°双活塞齿轮齿条式，运转平稳固定防撞垫+油压缓冲器MSQ本体采用铝挤型模具，表面喷细砂后硬阳处理前盖压铸成型,表面喷砂-烤漆处理。
5.1.2 气缸的工作原理1 普通气缸（1）单作用气缸如图5-1所示为弹簧复位式单作用气缸，这种气缸在夹紧装置中应用较多。
这种汽缸一个方向的运动由气压驱动，另一方向的运动由其他机械力驱动。
1 后缸盖2活塞3弹簧4活塞杆5密封件6前缸盖图5-1弹簧复位式单作用气缸（2）双作用气缸单活塞杆双作用气缸的结构原理如图5-2所示。
所谓双作用是指活塞的往复运动均由压缩空气来推动。
在单伸出活塞杆的动力缸中，因活塞右边面积比较大，当空气压力作用在右边时，提供一慢速的和作用力大的工作行程；返回行程时，由于活塞左边的面积较小，所以速度较快而作用力变小。
此类气缸的使用最为广泛，一般应用于包装机械、食品机械、加工机械等设备上。
1.后缸盖2．密封圈3．缓冲密封圈4．活塞密封圈5．活塞6．缓冲柱塞7．活塞杆8．缸筒9．缓冲节流阀10．导向套11．前缸盖12．防尘密封圈13．磁铁14．导向环图5-2普通型单活塞杆双作用气缸2．特殊气缸（1）气液阻尼缸气液阻尼气缸是由气缸和液压缸组合而成，它以压缩空气为能源，利用油液的不可压缩性和控制流量来获得活塞的平稳运动，调节活塞的运动速度。
图5-3所示的工作原理。
它的液压缸和气缸共用同一缸体，两活塞固定在同一活塞杆上。
1气缸2液压缸3单向阀4油箱5节流阀图5-3气液阻尼缸气液阻尼缸运动平稳，停位精确，噪声小，与液压缸相比，它不需要液压源，经济性好。
同时具有气缸和液压缸的优点。
（2）薄膜式气缸如图5-4所示为薄膜式气缸，它是一种利用膜片在压缩空气作用下产生变形来推动活塞杆做直线运动的气缸。
它有单作用式（图5-4a）所示和双作用式（图5-4b）所示两种。
薄膜式气缸中的膜片有平膜片和盘形膜片两种，因受膜片变形量限制，活塞位移较小，一般都不超过50mm。
图5-4薄膜式气缸1缸体2膜片3膜盘4活塞杆（3）无活塞杆气缸无杆气缸没有普通气缸的刚性活塞杆，它利用活塞直接或间接实现直线运动，如图5-5所示，无杆气缸由缸筒2，防尘和抗压密封件7、4，无杆活塞3，左右端盖1，传动舌片5，导架6等组成。
带夹紧装置气缸，标准孔型2d Internet: /catalogue/...Subject to change – 2020/03带夹紧装置气缸，标准孔型特征一览夹紧装置通常用于对在径向移动的活塞杆进行任意位置的摩擦锁定。
将夹紧装置安装在气缸上以后，可夹紧活塞杆。
这种夹紧装置可安全地锁紧活塞杆，即使当活塞杆受外力时，也不会产生任何的相对运动。
活塞杆可在行程里的任意位置被锁紧，终端位置或者中间位置都可。
• 给夹紧装置供气时，夹紧力释放• 静态握持力可达8000 N • 气缸符合 ISO 15552(DIN ISO 6431)，标准（除安装长度）选型帮助带夹紧装置气缸 DNCKE页码6• 用作夹持装置（静态应用）：– 压力失效时可握持和夹紧– 压力失效和压力下降时具有保护作用– 在中间停顿时，可固定住活塞杆以便于相应的工序得到执行。
• 可选择多种安装方式带夹紧装置气缸DNCKE-S ，用于与安全相关的应用场合页码9• 用于控制系统安全相关部分的气动制动/保持装置。
夹紧装置不是完整的安全解决方案。
它可以用作解决方案的一部分。
• 获得德国社会事故保险协会（DGUV ）职业安全与健康研究所的认证。
DGUV 测试（IFA ）中的测试和认证机构。
具有安全功能的气动制动/保持装置。
• 用作夹持装置(静态应用): – 压力失效时可握持和夹紧– 压力失效和压力下降时具有保护作用– 在中间停顿时，可固定住活塞杆以便于相应的工序得到执行。
• 用作制动装置(动态应用):– 运动制动或停止– 进入危险区域时运动中止• 夹紧装置的夹持力大于气缸的最大许用进给力• 用于符合EN ISO 13849-1标准的第1类控制系统(可靠的元件)。
若用于更高类别的系统，需要额外的控制措施。
• 当被用作制动装置时，须定期检查超行程• 当产品被用在与安全相关的应用场合时，必须根据有效标准及规定进行选型和布局。
带夹紧装置气缸，标准孔型型号代码32020/03 – Subject to change d Internet: /catalogue/...带夹紧装置气缸，标准孔型外围元件一览4d Internet: /catalogue/...Subject to change – 2020/03带夹紧装置气缸，标准孔型外围元件一览5 2020/03 – Subject to change d Internet: /catalogue/...带夹紧装置气缸DNCKE, 标准孔型技术参数-N-缸径40, 63, 100 mm -T-行程10 ... 2000 mmH--注意如果用于有安全要求的控制系统，需要额外的措施；例如，在欧洲，必须遵守欧盟机械指令中所列的各项标准。
气动程序控制系统知识点：1、气动程序控制系统（行程程序控制、时间程序控制、混合程序控制）2、单往复程序回路的设计3、多往复程序回路的设计工业案例：圆管焊接机设计与搭建气动程序控制系统常用的气动控制方式：程序控制和伺服控制1、所谓程序控制是指控制对象的各个执行元件动作是根据生产过程中的位移、时间、压力、温度和液位等物理量变化，按照预先规定的顺序 动作的一种控制方式。
程序控制是经常采用的一种过程控制。
这种程 序控制系统要求按照预先给定的程序进行工作，其输出不能随负载干 扰及环境的变化而做出快速的响应，通常工作在低频范围内。
程序控制分为行程程序控制、时间程序控制和混合程序控制三种。
2、伺服控制是一种反馈控制。
伺服控制系统是靠偏差信号工作的，它要求系统的输出能跟踪随时间变化的控制输入。
它适合应用于要求快速 响应的场合。
行程程序控制1、行程程序控制是一种只有在前一个执行机构动作完成后才允许下一个程序动作进行的自动控制方式。
行程程序控制系统包括行程发信号、程序控制回路及 执行机构等部分。
形成发生器中用的最多的是行程阀。
此 外，各种气动位置传感器以及液位、温度、压力等传感器 也用作行程发信器。
程序控制回路可以用各种气动控制阀构成，也可用气 动逻辑元件构成。
常有的气动执行机构有气缸、气马达、 气液缸、气电转换器以及气动吸盘等。
2、行程程序控制的优点是结构简单、维护容易、动作稳定。
特别是当程序运行中出现故障时，整个程序动作就能停止 而实现自动保护。
行程程序控制方框图外部程序控制回路 执行元件 输入指令发信器行程程序控制是一个闭环控制系统时间程序控制• 时间程序控制是一种执行机构的动作顺序按时间顺序进行的自动控 制方式。
时间发信装置发出的时间信号，通过控制回路按一定的时间 间隔给相应的执行机构产生顺序动作。
• 时间发信装置有机械式（凸轮式、码盘式）、气动式（如环形分配 器）以及电子元件、电气元件组成的电气式三种。
【116】 第39卷 第8期 2017-08基于点焊气动夹具的压板设计计算Arm’s design and calculation based on spot welding pneumatic fixture张利男ZHANG Li-nan（中国矿业大学（北京），北京 100083）摘 要：基于点焊气动夹具的结构与组成，对气缸-压板-连接板部分建立机构模型和数学模型，通过对压板设计参数的定量分析，计算出压板设计中的数值规律，总结压板关键设计参数的取值表，确定了压板旋转点位置选取和气缸缸径、行程选取的规范步骤。
有利于快速进行压板设计和气缸选型，提高夹具设计效率。
关键词：点焊气动夹具；数学模型；设计参数；压板设计；气缸选型 中图分类号：TG75 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2017)08-0116-07收稿日期：2017-04-07作者简介：张利男（1991 -），男，山西长治人，本科，研究方向为机械工程及自动化。
0 引言在汽车制造四大工艺（冲压、焊装、涂装、总装）中，焊装工艺具有重要作用。
焊装工艺的处理对象主要是白车身，白车身是具有复杂型面的薄壁壳体零件，由数百件薄板冲压件通过装配、焊接、铆接或机械连接等工艺方法构成一个完整的白车身车体。
其中焊接工艺是最主要的连接方法。
在汽车白车身焊接中，点焊、多点焊、凸焊、CO 2气体保护焊等是应用最多的焊接方法，占比超过90%。
整个焊装工艺过程使用的工艺装备是焊接夹具。
将预先制作好的结构零件装配后定位并夹紧，使每个焊件之间具有符合技术标准的相对准确位置和几何尺寸，并采取焊接工艺最终将其连接的工艺装备称为焊接夹具[1]。
焊接夹具是保障汽车车身生产的主要工艺设备。
焊接夹具有多种分类方法，具体可见文献[1]第946～950页。
本文以汽车焊装生产线常用的点焊气动夹具为例，对压板设计进行定量分析。
1 点焊气动夹具典型结构与组成一个常用的点焊气动夹具的典型结构与组成如图1所示，由定位功能部件（定位销、定位块）、夹紧功能部件（压紧块、压板、气缸、连接板、支座）、夹具体（型钢框架）和辅助功能部件（防错、限位、保护、导向、绝缘等）组成[1]。
