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先進(jìn)新型柔性組合夾具的選擇與行業(yè)應(yīng)用
致力于新型柔性組合夾具、柔性智能焊接工藝裝備、自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備和提高生產(chǎn)效率解決方案的研發(fā)和運(yùn)營(yíng)。
一、柔性組合夾具定義
柔性組合夾具是一種由事先制作好的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的模塊組成的，且模塊之間的鏈接、固定和壓緊都是以孔為基準(zhǔn)定位，用鎖緊銷來(lái)實(shí)現(xiàn)快速鎖緊，模塊與模塊之間可以根據(jù)工件的實(shí)際尺寸可以自由調(diào)整，實(shí)現(xiàn)二維或三維空間搭建工件定位的工業(yè)裝備。
二、柔性組合夾具介紹
1、柔性組合夾具組成
①基礎(chǔ)件：是支撐工件及各種夾具模塊的平臺(tái)。
?、谥С屑菏菫榱吮ＷC工件在加工過(guò)程中達(dá)到一定高度要求，而將支撐件定位在平臺(tái)上的元件。
?、鄱ㄎ患菏菫榱吮ＷC工件在加工過(guò)程中達(dá)到一定尺寸精度要求，而將工件精確定位的元件。
?、苷{(diào)整件：是用于元件與工件之間的位差間隙調(diào)整。
?、輭壕o件：是為了保證工件在加工過(guò)程中不被位移，而將工件壓緊在平臺(tái)或基礎(chǔ)元件上的元件。
⑥鎖緊件：是為了保證元件與元件之間的定位鎖緊用。
⑦合 件：是作用于元件與元件之間的連接作用。
?、嗥渌?⑨組裝工具
2、柔性組合夾具分類
?、侔纯讖椒譃椋?Phi;28和Φ16兩大系列，28系列孔距為100mm,16系列孔距為50mm
?、诎唇Y(jié)構(gòu)分為：二維柔性組合夾具和三維柔性組合夾具
?、郯床牧戏譃椋轰摷丸T件及復(fù)合板
三、柔性組合夾具特性
1、經(jīng)濟(jì)性
柔性組合夾具是一種可以自由組合的萬(wàn)能夾具，可適應(yīng)不同的工件形狀，幾套夾具系統(tǒng)就可以替代大量高成本的專用工裝，使用該工裝后，可以省去因產(chǎn)品變化而投入的專用工裝的費(fèi)用和時(shí)間。在多品種、個(gè)性化的汽車生產(chǎn)中，它的經(jīng)濟(jì)性尤為明顯。
國(guó)外有數(shù)據(jù)表明，9套以上專用焊接夾具的成本(我國(guó)5～6套)就超過(guò)一套柔性?shī)A具。目前我國(guó)汽車制造企業(yè)每年增加幾十套專用焊接夾具是很常見的，選用柔性?shī)A具的經(jīng)濟(jì)性顯而易見。
2、柔性化
柔性組合夾具可以在三維空間進(jìn)行組合。模塊化系統(tǒng)在安裝、調(diào)整和夾緊工件中完美地體現(xiàn)了它的通用功能，在大型工件的焊接上，該特點(diǎn)更加突出。
柔性化的另一面體現(xiàn)在操作簡(jiǎn)便。在工作臺(tái)和模塊上，所有以12.5mm和25mm為倍數(shù)的尺寸均可直接找到，再配上少量的調(diào)整片，可以非常方便地準(zhǔn)確定位。
3、精確性
柔性組合夾具的所有模塊加工精度均較高，工作平臺(tái)在2000mm的范圍內(nèi)確保定位孔的位置誤差在±0.1mm以內(nèi)，完全可以滿足焊接加工的需要。
在裝配或焊接過(guò)程中，使用定位塊、連接塊、夾緊器和支撐塊，能夠?qū)ぜ_定位，需要焊接的工件可以被穩(wěn)定地固定在各個(gè)定位點(diǎn)或定位面上。如果工件本身的幾何尺寸不準(zhǔn)確，也可以很快被檢測(cè)出來(lái)，在初加工工序中便被消除。
4、重復(fù)性
使用CAD及Pro/E設(shè)計(jì)，可以非常簡(jiǎn)便地對(duì)樣件進(jìn)行模擬裝配，精確的模塊尺寸能保證裝配精度。
5、耐用性
在工作平臺(tái)和模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，充分考慮了使用剛性和強(qiáng)度的要求，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)2000mm×1000mm的工作平臺(tái)載重量可達(dá)10t，并能保證其重復(fù)定位和夾緊的精度。
工作平臺(tái)和模塊的表面經(jīng)過(guò)特殊處理，使焊接時(shí)產(chǎn)生的飛濺不容易粘在其工作表面。
定位和夾緊銷栓表面經(jīng)過(guò)淬火處理，使其不易磨損、經(jīng)久耐用。
四、柔性組合夾具應(yīng)用
1、柔性組合夾具應(yīng)用行業(yè)
柔性組合夾具廣泛應(yīng)用于汽車制造、工程機(jī)械、船舶修造、航空航天、軌道交通、結(jié)構(gòu)件焊接、鈑金箱體、舞臺(tái)桁架焊接、自行車(摩托車)制造、與焊接機(jī)器人或?qū)Ｓ煤笝C(jī)配套等等。
2、柔性組合夾具高效生產(chǎn)
柔性組合夾具是一種新型的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的三維組合工裝夾具系統(tǒng)，它是一種三維平面孔系夾緊系統(tǒng)，有D28和D16兩種系列。它以多種形式的工作臺(tái)為基礎(chǔ)，配備多種形狀、多種規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)模塊，相互間用它特有的定位連接銷拴連接，在工作臺(tái)上需要焊接和裝配的工件用帶補(bǔ)償?shù)男问蕉鄻拥膶Ｓ檬謩?dòng)夾緊器夾緊;根據(jù)需要，也可以配備液壓、氣動(dòng)、鏈型等多種形式的夾緊方式。
在焊裝生產(chǎn)過(guò)程中，選用性能優(yōu)越的焊接工裝夾具對(duì)提高焊接產(chǎn)品的精度和質(zhì)量、縮短加工時(shí)間起著非常重要的作用。隨著汽車生產(chǎn)向小批量、多樣化方向發(fā)展，在新車型的開發(fā)和制造過(guò)程中，利用柔性化、模塊化的三維組合工裝替代傳統(tǒng)的專用工裝，不僅可以縮短設(shè)計(jì)、制造時(shí)間，而且可以反復(fù)使用，節(jié)約成本。尤其在專用車輛、工程車輛和大型客車等小批量汽車的生產(chǎn)中，使用柔性化工裝進(jìn)行焊接生產(chǎn)，則是非常經(jīng)濟(jì)而實(shí)用的方法。
高精度的焊接產(chǎn)品一般都是小批量生產(chǎn)，不僅需要快速地出樣品、出產(chǎn)品，而且形狀尺寸也頻繁變化，因此加工該類產(chǎn)品的特點(diǎn)之一就是高效化生產(chǎn)。采用傳統(tǒng)的專用焊接工裝進(jìn)行生產(chǎn)，一般需要1～3個(gè)月的時(shí)間，如此長(zhǎng)的周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)需要。而使用由高精度的標(biāo)準(zhǔn)模塊、定位件和夾緊件組成的焊接組合夾具，幾個(gè)小時(shí)就可以快速地完成一套焊接工裝，能夠快速適應(yīng)高精度焊接生產(chǎn)的需求。
3、柔性組合夾具經(jīng)濟(jì)實(shí)用
根據(jù)我公司的調(diào)查報(bào)告：一套我的焊接工裝價(jià)格等于4～5套專用焊接工裝的價(jià)格。也就是說(shuō)如果一個(gè)廠一年或幾年內(nèi)需要的焊接工裝大于4～5套，就可以產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效果，當(dāng)然，這其中還不包括高效率產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效果。在目前產(chǎn)品更新日新月異的市場(chǎng)環(huán)境下，一個(gè)生產(chǎn)廠家如果自制專用焊接工裝夾具，每年的花費(fèi)是巨大的。
下面以我公司的客戶實(shí)際使用情況為例，簡(jiǎn)單說(shuō)明焊接工裝的特點(diǎn)：
(1)上海的一家汽車制造廠家需要的是同時(shí)六工位的焊接工裝，具體是1500×500×850(mm)的焊接組合夾具兩套、 1200×500×850(mm)一套，為此，我的方案是配置了375件套包括3個(gè)1000×500(mm)的柔性工作臺(tái)在內(nèi)的組合夾具，價(jià)格為 25萬(wàn)元人民幣。和專用焊接工裝的價(jià)格一般在10萬(wàn)元人民幣左右。在購(gòu)買我公司產(chǎn)品后的一年時(shí)間里，該公司共計(jì)研制開發(fā)了9套新工件，節(jié)省開支65萬(wàn)元。此外，由于開發(fā)的時(shí)間大大的縮短，為此得到的定單由30%上升到80%，經(jīng)濟(jì)效率明顯提高。
(2)德國(guó)的一家企業(yè)用2套我組合夾具替代了4500套傳統(tǒng)的焊接專用工裝，大大節(jié)省了場(chǎng)地費(fèi)用。
(3)在奧地利費(fèi)特勞地鐵公司，焊接的地鐵車輛長(zhǎng)度為30m，寬度3m，由于地鐵車輛也是屬于小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，往往根據(jù)具體城市的要求生產(chǎn)，圖2所示的我公司產(chǎn)品配置需花80～100萬(wàn)元人民幣，盡管傳統(tǒng)的焊接工裝僅需30～40萬(wàn)元，但我公司的柔性組合夾具配置帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值是無(wú)法估量的。
近年來(lái)中國(guó)工業(yè)市場(chǎng)發(fā)展迅速，在焊接行業(yè)中，用戶對(duì)產(chǎn)品的要求越來(lái)越高，也越來(lái)越多，對(duì)服務(wù)商有“提供焊接整體解決方案”更高的需求;那么工件的夾具工裝及自動(dòng)化自然是一個(gè)重要環(huán)節(jié); 在市場(chǎng)終端服務(wù)的商家為客戶服務(wù)時(shí)感覺到產(chǎn)品少，專業(yè)提供資源不夠，Sanw 作為夾具工裝專業(yè)制造廠家，可以達(dá)到與用戶“資源共享 合作共贏” 的目標(biāo)。
