三维柔性工装介绍

焊接技术在工程机械行业中的应用传统手工焊接质量比较差，工作效率低下，不能满足市场竞争的需要。

而且工程机械行业对焊接质量严格，工程机械结构件的结构普遍比较复杂且焊接工作量大，为了缩短产品生产周期、提高生产效率进而降低生产成本，需要采用先进的焊接技术。

本文分析焊接技术应用特点，探讨了几种焊接技术在工程机械行业中的应用现状，旨在为焊接技术的深入研究提供一定的参考。

标签：焊接技术；工程机械；应用1 工程机械行业焊接技术应用特点分析1.1 焊前准备工序（1）下料工序：不同厚度的板件采用不同的机器进行下料。

薄板件一般采用等离子切割，中薄板件一般采用数控切割机、激光切割，中厚板件可采用火焰切割；（2）组对工序：由专业公司设计和制造拼点工装可以在保证组队精度的前提下简化操作流程。

液压缸作为辅助成型的工具常用于拼点工装的驱动，该方法对于大型工件，提高了组对精度保证了产品的一致性，且操作非常简单实用。

1.2 焊接工序（1）焊接位置。

焊接位置可用焊缝倾角和焊缝转角进行表示，分为平焊、立焊、横焊和仰焊位置等。

焊缝位置是指手工电弧焊施焊过程的方位，焊工围绕组焊件将焊缝焊接完毕，完成所有焊缝往往需要翻转多次。

焊接变位机型式很多，主要有单回转、双回转、升降式单、双回转等，不同的型式适用于不同的工件。

采用焊接变位机可以实现这种理想的焊接条件。

工程机械结构件的形状大多不规则，变位机在使用时需要专用夹的配合。

（2）焊接方法。

在工业机械行业采用的焊接方法主要有两种：埋弧自动焊与C02/MAG气体保护焊。

其中埋弧自动焊主要用于中厚板长直焊缝或环焊缝其他场合可采用C02/MAG气体保护焊。

两种焊接方法都具有电流密度大、熔深大的特点，比手工电弧焊的速度快，而埋弧自动焊的焊接速度又是C02/MAG气体保护焊的2-3倍。

此外埋弧自动焊作为优选的焊接方法其焊接质量稳定可靠在焊接过程中没有弧光、烟尘所形成的焊缝也相对美观。

C02/MAG气体保护焊在焊接时采用富Ar混合气体以减少熔渣的产生从而节省了清理的时间提高了总体效率。

三维柔性组合夹具使用说明书上海韦戈技术工程有限公司Shanghai Welding & Cutting Engineering Co.，Ltd.目录:1.概述2.产品介绍3.应用介绍4.日常维护1. 概述德国(Demme 1 er)戴美乐公司经过多年的研制，创造了一种新型的孔系夹紧系统一-三维柔性组合夹具，用于焊接、机械加工和检测工件。

它以带有网格孔和标尺的五个工作面的工作台为基础，配备各种用于定位的标准模块，通过快速销栓连接，对于各种形状的工件进行快速、精确的装夹，保证焊接或加工的工件达到很高的精度。

它代替了传统的专用工装，使用户缩短大量的设计、制造时间，并且可以反复使用，节约研制和生产成本。

戴美乐三维柔性组合夹具目前在世界上已超过10000家用户；在中国，有80多家用户、超过300套夹具正在使用。

它被广泛应用于：钢结构、各种车辆车身制造、白行车摩托车制造、工程机械、框架和箱体、压力容器、机器人焊接、饭金加工、金属家具、设备装配、工业管道(法兰)、检测系统……2. 产品介绍德国戴美乐公司在承接客户变化多样的钢结构的生产过程中，运用组合夹具的设计思想，开发出组合式三维焊接组合夹具系统。

几十年的发展，该产品已经成为钢结构、基础件以及一切焊接件加工中不可或缺的工具，用于定位和夹紧。

戴美乐三维焊接组合夹具系统是一种平面孔系夹紧系统，有D28和D16两种系列。

它以多种形式的工作台为基础，配备多种形状、多种规格的标准结构模块, 相互间用它特有的专利产品一一定位连接销拴连接，在工作台上需要焊接和装配的工件用带补偿的形式多样的专用手动夹紧器夹紧。

根据需要，也可以配备液压、气动、链型等多种形式的夹紧方式。

三维柔性焊接平台的功能背景随着工业自动化的持续推进，传统的硬性焊接机器人已经不能满足柔性生产的需求。

针对此问题，三维柔性焊接平台应运而生，能够灵活地适应焊接任务的复杂性，大大提高了生产效率和质量。

功能1. 可调节的焊接角度三维柔性焊接平台具有灵活的结构设计，可根据不同产品的要求，调节焊接头的角度，实现各种角度的焊接。

而传统的硬性焊接机器人则只能固定在一定的角度进行焊接，无法适应产品的多样化需求。

2. 高精度定位功能由于焊接产品的尺寸和形状各不相同，要实现精确的焊接，需要高精度的定位功能。

三维柔性焊接平台通过激光传感器等精密仪器，能够对焊接产品进行高精度的定位，从而保证焊接效果的质量和一致性。

3. 多轴智能控制三维柔性焊接平台采用多轴智能控制技术，能够自由控制焊接头的移动和旋转，在焊接过程中实现高度自由化的控制。

同时，智能控制可以优化焊接路径，提高焊接效率和质量。

4. 可编程化的焊接任务三维柔性焊接平台具有可编程化的焊接任务功能，用户可以根据需要进行自定义编程，实现多种复杂的焊接任务。

传统的硬性焊接机器人则需要通过手动调整进行焊接，效率较低，适应性差。

5. 人机交互界面三维柔性焊接平台的人机交互界面友好，可以通过触摸屏幕等方式进行控制和调整。

同时，界面上还可以实时显示焊接进程和结果，方便操作者监控焊接质量。

结论三维柔性焊接平台的功能强大，可以适应各种复杂的焊接任务。

与传统的硬性焊接机器人相比，其可调节的焊接角度、高精度定位功能、多轴智能控制、可编程化的焊接任务和人机交互界面都具有明显的优势。

因此，三维柔性焊接平台是未来工业自动化的主要趋势，将有望在自动化生产领域发挥越来越重要的作用。

焊接工装夹具解读焊接工装夹具及其在汽车上的发展一.焊接工装夹具1.1 夹具夹具是加工时用来迅速紧固工件，使机床、刀具、工件保持正确相对位置的工艺装置。

也就是说Workholding工装夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。

夹具又称卡具。

从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。

例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。

其中机床夹具最为常见，常简称为夹具;在机床上加工工件时，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求，加工前必须将工件装好(定位)、夹牢(夹紧);应用机床夹具，有利于保证工件的加工精度、稳定产品质量;有利于提高劳动生产率和降低成本;有利于改善工人劳动条件，保证安全生产;有利于扩大机床工艺范围，实现“一机多用”;夹具通常由定位元件(确定工件在夹具中的正确位置)、夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置(使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类)、连接元件以及夹具体(夹具底座)等组成;夹具在电子厂商使用也是非常高的，在生产中为了提高生产效率和产品质量，在生产的中段和后段就常用工装夹具来进行功能测试或者辅助装配(能装配出固定的外形及高度等)。

从菲克雄和广大电子厂商打交道的情况来看还有很多工装夹具是用在测试时的一个信号转接和电气老化工位。

实际在电子生产制造厂中的用途是非常广，因为是非标定制的在，所以只有想不到而没有做不到的。

焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠加紧，便于焊件进行装配和焊接、保证焊件结构精度方面要求的工艺设备。

在现代焊件生产中积极推广和使用与产品结构相适应的工装夹具，对提高产品质量，减轻工人的劳动强度，加速焊接生产实现机械化、自动化进程等方面起着非常重要的作用。

Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2023年第17期·107·文章编号：2095-6835（2023）17-0107-03HXD2型电力机车蓄电池柜组装工艺改进吕秀超，李新建，张永连（中车大同电力机车有限公司，山西大同037000）摘要：HXD2型电力机车具有独特的结构，三层涂漆表面，零部件质量大，组装难度较大。

通过分析其整体结构，确定其箱体和柜体对接的方式，并根据当前状况通过设计新工装和改进工艺方法，解决了类似结构的蓄电池柜组装困难、效率低下、成品质量低等问题，为今后类似结构的组装提供了可借鉴的工艺方法和经验。

关键词：HXD2型电力机车；蓄电池柜；精准定位工装；组装工艺中图分类号：U264文献标志码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2023.17.031HXD2型电力机车蓄电池柜包括柜一、柜二、柜三，它是为整车提供DC110V 的电源设备，每个屏柜可分为柜体和箱体2部分，各箱体分别安装质量为12.5kg 的蓄电池8块、20块、20块；蓄电池安装至箱体后，需安装至柜体，柜一用1个M8螺栓将它与箱体紧固，如图1所示。

柜二、柜三各用3个M8螺栓将它与对应的箱体紧固，如图2和图3所示。

图1HXD2型电力机车蓄电池柜一图2HXD2型电力机车蓄电池柜二图3HXD2型电力机车蓄电池柜三蓄电池柜体和箱体骨架材料选用S335J2G4钢板，箱体一骨架质量为18.236kg ，加上蓄电池质量100kg ，整个箱体质量为217.877kg ；箱体二骨架质量为29.487kg ，加上蓄电池质量为250kg ，整个箱体质量为304.817kg ；箱体三骨架质量为29.487kg ，加上蓄电池质量250kg ，整个箱体质量为304.817kg 。

各箱体、箱体骨架、蓄电池质量参数如表1所示。

柜体、箱体均为黄绿环氧底漆、赭红聚酯中涂漆、影灰色聚氨酯面漆3层油漆，且客户对漆面质量要求极高，需避免组装过程中的磕碰。

三维柔性焊接平台的工艺概述三维柔性焊接平台是一种三维自由度机器人系统，它能实现大范围灵活运动，并能针对复杂工件进行自适应控制，满足压接/焊接等工艺需求。

本篇文章将对三维柔性焊接平台的工艺进行探讨，包括系统结构、自适应控制技术、并行控制等方面。

系统结构三维柔性焊接平台主要由控制系统、机器人系统、测量系统、安装系统等部分组成。

其中，控制系统主要负责控制机器人的运动状态、位置、速度等参数，测量系统用于实时监测机器人的运动情况，调整机器人运动轨迹，安装系统为机器人设立固定点，实现运动的精度和稳定性。

自适应控制技术三维柔性焊接平台的自适应控制技术主要包括力控制和视觉控制两部分。

力控制是指机器人系统针对工件的力学特性，通过控制机器人的力量来保持均衡，达到压接/焊接等操作的效果。

视觉控制则是机器人系统通过视觉传感器获取工件的状态，实时调整机器人的运动轨迹并保证精度，从而实现对工件的精细加工。

并行控制三维柔性焊接平台的并行控制是指通过将多个独立机器人协调起来，实现大范围灵活运动。

在实际操作中，每个机器人担任不同的任务，通过协同作业完成工件的加工。

这种方式可以大幅提高工作效率，同时增加系统的可靠性和鲁棒性。

工艺优化在实际应用中，三维柔性焊接平台的工艺也需要进行优化，以满足不同工件的加工需求。

对于焊接工艺来说，最为重要的是焊接参数的选择，包括焊接电流、焊接速度、焊接压力等。

此外，材料的选择、设备的维护等方面也需要充分考虑，以实现最佳焊接效果。

结论三维柔性焊接平台是现代制造业中的重要设备之一，它能够灵活适应不同工件的加工需求，具有广阔的应用前景。

通过对工艺的分析和优化，可以进一步提高设备的性能和效率，为工业生产带来更加可靠、精准的服务。

三维柔性焊接平台与传统焊接平台有什么不同？
简单说三维柔性焊接平台是三维柔性焊接工装的基础平台，有铸件和钢件两种材质。

相比于传统的焊接平台，三维焊接平台由一个工作面拓展成五个工作面，在每个工作面都均匀分布有直径16mm或直径28mm的圆孔，配合三维柔性焊接夹具，将需要加工的工件固定和定位后，进行焊接加工。

柔性组合工装主要体现在柔性化上，其在生产制造使用过程中具有以下特点。

第一，组对精度高以及柔性化
三维柔性组合工装的工作台和其他标准定位、支撑模块精度高，工作台面和各种功能模块上每隔50mm或100mm配套的D16或D28的圆孔，任意孔的孔间距尺寸公差小于0.02mm。

根据工件的结构，通过具有互换性模块能在短时间内完成复杂和精确的工装组合，实现高精度定位。

第二，时效性、经济性
柔性组合工装的使用可以节省设计、制造、调试专用工装的时间，缩短新产品的产出时间。

虽然三维柔性组合工装价格高，但专用工装造价同样不菲，而且使用率低，闲置时间长。

第三，占地面积少
一套三维柔性组合工装系统可减少储备空间，这是因为它只需对其标准模块的组合使用就能实现对多种产品的精确定位和夹紧。

第四，人力成本低
三维柔性组合工作的操作简单，通过简单的培训，一般技工就能独立完成。

三维柔性焊接技术本身具有的一大特点就是“柔性”，即一套夹具就能够生产出几套甚至是几十套产品，建新量具采用不同类别的工装夹具，使得产品研发时间缩短，节约了大量的人力物力，在提高效率的同时也降低了制作成本。

三维柔性焊接平台基本常识及应用多年来，在机器制造和焊接加工领域，三维柔性组合工装已经越来越多的得到广泛运用。

大量的实践经验推动了更多更新的工艺方法的产生。

3D已经成为钢结构、基础件以及一切焊接件加工中不可或缺的工具，用于快速定位和加紧。

通过三维标准结构模块，三维柔性加紧系统可以用于各种形状和尺寸的工件。

广泛应用于机箱机柜、工程机械、轨道交通、航空航天、精密机械、法兰管道、摩托及自行车身等行业在焊接产品制造中，以及在试验车间及研发试验等等都需要精确定位、夹紧和焊接。

三维平台由一个工作面拓展成五个工作面，在每个工作面都均匀分布有直径16mm或直径28mm的圆孔，配合三维柔性焊接夹具，将需要加工的工件固定和定位后，进行焊接加工，产品精度按照国家标准计量规定分为0--3级，材质分为铸铁件和铸钢件三维柔性焊接工装是专为焊接制品的制造而设计的通用夹具;用于焊接十分方便、灵活、精确,产品数据三维柔性焊接平台的平面度达到:0.05/1000mm三维柔性焊接平台的侧面与上表面的垂直度达到:0.05/200mm三维柔性焊接平台的工作表面粗糙度达到:3.2um三维柔性焊接平台刻度线规格：100x100±0.03mm三维柔性焊接平台孔间距：100±0.03mm三维柔性焊接平台材质：铸造件(HT300)，进行整体退火热处理消除内应力后放置三到六个月自然时效处理。

三维平台优点三维：代表三个方向一般夹具都是纵向和横向没有垂直方向。

平台大面有二个方向，四周边可用作垂直方向的安装，从而达到立体组合。

孔系：这套夹具的主要特点就是从平台到附件都是标准孔没有传统的螺纹或t型槽，配合快速锁销就能使装配变得更加快捷方便，定位更精确。

组合：因为所有附件都是事先预制好的，可根据产品的需求任意组合及调整。

柔性：因为有上述功能整套装备可根据产品的变化而变化，一套夹具就可完成几个产品或几十个产品的需求，从而大大的加快了产品的研发、试制的进程，节省大量的人力、物力和财力(环保和低碳产品)。

小型三维柔性夹持工装平台设计作者：郭巧荣于洪来源：《教育教学论坛》2018年第21期摘要：拟设计自制一种基于模块单元的三维柔性夹持工装台，主要包括三维柔性工装的详细技术指标设计及工作台的搭建，为实验平台提供设计方案。

关键词：模块单元；三维柔性；工装中图分类号：TH122 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）21-0107-02目前我国大多飞机装配型架的设计制造都是沿用传统方法或凭借经验来确定，柔性工装涉及较少，现代一些高校根据国外的研究技术，对工装进行改进，但是费用较多。

现计划在现有实验设备和资金有限的情况下，自制一套小型柔性工装，供教学演示使用。

将来也可在此基础上采用液压及自动化设备改进和飞机维修柔性工装开发，帮助本科和研究生飞机制造技术课程教学，方便进行技术探索。

本课题中自建的三维柔性工装，是对于我校进行柔性定位技术的开发，可以提供一个实际的实验平台，更利于科研技术的探索。

针对曲面零件加工、装配过程中存在定位难、易变形的问题进行研究，建立三维柔性模块化智能夹持工装平台。

基于模块支撑单元和多点技术，根据曲面定位点坐标的求解方法，可将定位点的坐标转化为定位系统的坐标，通过曲面薄壁零件柔性工装定位系统，实现零件定位可靠、不易变形的柔性定位。

此工装能够实现在工作台上方便移动支撑单元，并可旋转调整夹持装置，达到精确定位和调姿曲面零件的目的。

此课题对本科课程《现代飞机制造技术》中工装内容的教学以及实验课程设计有重要支撑作用，也可为有效解决柔性工装的优化设计问题提供一定参考。

一、三维柔性夹持工装平台详细技术指标设计根据曲面件的工装特点，结合工装夹具的理论和设计要求，提出用于曲面件的三维柔性夹持台的整体设计方案。

1.模块单元设计的概念、方法和原则。

课题研制的柔性夹持工装是模块化可重组的工装系统，它可以调整、更换动态模块或局部重组，以适应不同产品的装配需求。

在模块单元设计中，首先，设计并划分相应的通用功能模块和专用模块；其次，根据需求，选择合理的模块并进行组合。

焊接技术在工程机械行业中的应用摘要：随着工程机械行业的快速发展，焊接技术的应用越来越广泛，但人们的焊接技术和焊接要求却越来越高。

传统的焊接工艺水平相对较低，以手工为主，其质量和工作效率不高，制约了工程机械行业的发展。

然而，在工程机械行业的发展中，相关人员应采用先进的焊接技术和工作，不仅能提高工作质量和效率，而且能降低生产成本，促进工程机械行业的发展。

在此基础上，本文文主要论述了焊接技术在工程机械行业中的应用。

关键词：焊接技术；工程机械行业；应用1 前言在我国机械焊接的领域中，由于焊接件以及被焊接件的材质以及形式在不断的变化过程中，导致了我国传统形式水上的焊接技术，虽然仍然在应用，但是已经越来越不适应新材料的焊接要求，因此我国的焊接领域在不断的进行焊接技术的创新和发展。

采用更先进的焊接技术不仅能提高工作质量和效率，还能降低生产成本，促进工程机械行业的发展进程。

2 我国焊接技术的发展现状和特点2.1 焊接技术的应用材料和发展现状焊接技术应用的范围广，大到庞大的机械设备，小到微小的电子设备，都运用了焊接技术。

焊接技术已经渗入到制造业的方方面面。

我国是世界上钢产量、钢消费数量并列第一的国家。

目前的发展状况来看，许多生产制造业皆采用钢作为主要的制造材料。

这个趋势将持续到未来十年。

直到那时候，钢也将在生产制造业中占据主要地位。

随着焊接技术不断更新与完善，人们对于钢又有了更高的标准，对钢的质量要求也不断提高。

2.2 焊接技术的发展特点作为一门综合性很强的技术，焊接技术与很多科学技术相结合，在近些年来得到了很快的发展和进步。

焊接技术在被广泛应用于各个领域的同时，可能会出现种种问题，例如可能出现应力变形问题。

目前，人们已经能够找到相关解决方案对问题进行控制。

为了发展国内的焊接技术，我国已经制造出了许多先进的焊接设备，并且对相关材料和技术进行了较为全面的了解。

2.3 与焊接技术相关领域的发展状况就我国现阶段的发展来看，焊接技术被广泛运用到机械设计行业以及汽车、船舶、建筑和石化等制造行业。

三维柔性组合工装系统安装及使用说明书木箱拆装说明支承腿型：1.拆箱（拆掉木箱的四周与上端面）2.把四根与平台孔径相近的铁管对称的插入平台侧面。

3.用牢固的绳索套在这四根铁管上，用工厂内的起吊设备把平台吊离地面一段距离。

4.或者直接用插车从木箱底面把整个木箱与平台提升一段距离，由于在平台的内部装有很多附件，这样木箱底面在附件自重的作用下，两端会自然的下垂，产生一段比较大间隙。

用物件垫高，然后用插车直接从平台底部插入，提升一段距离。

5.装腿（把支承腿，从木箱中取出，然后装在平台的底面的相应位置上，用17号扳手锁紧）详细动作：取出支承腿，把上面的螺杆拧下，对好孔位后，用板手固定好螺杆，顺时针旋转支承腿，直到用手旋转不动时为止。

6.水平微调（通过活动板手旋转支承腿下的脚垫，来微调平台高度）。

框架式结构：1.拆箱（拆掉木箱的四周与上端面）2.把四根与平台孔径相近的铁管对称的插入平台侧面。

3.用牢固的绳索套在这四根铁管上，用工厂内的起吊设备把平台吊离地面一段距离。

4.另一种方式：直接用插车从木箱底面把整个木箱与平台提升一段距离，由于在平台的内部装有很多附件，这样木箱底面在附件自重的作用下，两端会自然的下垂，产生一段比较大间隙。

用物件垫高，取出里面的起吊环与锁销，通过锁销把起吊环锁固在平台中间。

5.把平台吊起慢慢放到框架上，距离一小段距离，对好孔位后，再放在框架上然后用螺杆锁紧。

6.水平微调（通过活动板手旋转支承腿下的脚垫，来微调平台高度）。

平台安装详细说明一、平台运置施工场地时，施工场地有吊车设备。

可用随箱的吊环和锁销，将吊环固定在平台的中心用锁紧销锁紧。

然后用吊车将平台吊置安装的平地上平台正面朝上，用吊车将平台吊离地面略高于腿的高度，然后将支撑腿与平台对接，用随箱配套的螺丝及SW17六角扳手锁紧。

安装支撑腿时按对角安装的先后顺序。

【示意图】二、平台运置施工场地时，施工场地没有吊车设备。

可用叉车先将平台一边抬高然后在平台下面放入两块木楔用于支撑平台,再将平台放下。