三维柔性工装介绍
焊接技术在工程机械行业中的应用
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(20210213114830)
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
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。
HXD2_型电力机车蓄电池柜组装工艺改进
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
干适 涉用 的于 位不 置经 ；常 两拆 端卸 内的 六位 角置 扳； 手外 锁漏 紧部 位 有
1.设计制作精度高；可有效保证焊接产品尺寸；
2.重复定位精度高；不同产品可在一个基础件上精准模块化定位；
3.平台及附件可以延伸扩展；形成可调三维空间尺寸；能适合不同 产品规格的变化，提高了工装的利用率； 4.产品焊接时能快速装夹定位，快速拆卸；提高生产效率；
V型定位件
V型定位件使用动画
Ⅳ、锁紧件
快速锁紧销 快速锁紧销使用动画
两适 端用 扳于 手锁 锁紧 紧力 大 ； 不 经 常 拆 卸 的 位 置 ；
位适 无用 干于 涉拆 位卸 置快 ，， 手经 和常 内更 六换 角及 扳手 手旋 锁外 紧漏 部
位适 有用 干于 涉拆 的卸 位快 置， ；经 内常 六更 角换 扳及 手手 锁旋 紧外 漏 部
专用工装 工装设 计周期 包括机械手的采购时间和专用工装的前期设计时间。尤 其是专用工装的设计过程中必须要详细的了解每一个工 件的尺寸和焊接位置，需要设计者与使用者频繁交流才 可以完成图纸。（设计周期很长） 设计和加工完毕后，专用工装要在车间进行调试，由于 专用工装是针对单一工件开发的，必须详细的与相关工 件吻合，所以要想达到预想的效果，必须要经过反复的 调试才可完成 （调试时间比较长） 由于购入多规格型号多套专用工装，所以一次性投入的 成本很高。（很高） 作为一家公司，一定会不断的进行现有产品的改良和新 产品的开发。而开发试制的过程中同样需要新的焊接工 装。如果是用专用工装，那么一定要等专用工装的开发 设计调试后才能进行公司新产品的试制，这样会严重影 响公司研发的速度。（时间和成本都会严重浪费） 结构设计不可能统一标准化，存在大量非标件成本极高 ，加工难度大，质量难以控制！ 专用工装只是针对特定的工件而开发，所以针对性很强 ，只适合单一产品的装夹需求。 焊接范围窄
新型三维柔性组合工装在汽车制造业的应用
工 作 台 的 五个 工 作 面都 有 ｌｏ×１０ ｍ ０ ０ｍ （２ Ｄ ８系列 ） ５ 或 ０×５ｍ Ｄ ６系 列 ） 带 有 网 ０ ｍ（ １ 的 格标 注 的孔 。其 五个 面 的平 面 、 平行 、 直公 垂
随着 目前汽车生 产小批量 、 个性 化的发 展趋 势， 这类工装的使用就越来越受到限制 ， 其设 计生 产 的周 期 较 长 ， 场地 占用 较 大 ， 复使 用 重
用， 节约研制成本 。同时， 在专用 车辆 、 工程
车辆 和大 客 车 的生产 中 ， 由于 批 量小 、 客户 要
求不 同， 使用柔性化工装制造 ， 也是非常实用 和经济的方法 。 鉴于上 述理 由， 我们 向汽车制造行业 推 荐一种新型的柔性化三维组合工装－ Ｔ Ｔ Ｐ － Ｉ Ｏ Ｐ
率较低 的缺 点 充 分 暴 露 出来 ， 种 现 状 很 大 这
程度 地制 约 了我 国制 造 业 焊接 工 艺 水平 的提
差精 度 以及 孔与孔 的位 置精度 都是 非常 高 的， 保证在 台面上 的定位和台面与其 它模块
之 间 的组合 都具 有足 够 的使 用 精 度要 求 。基 础 台 面 尺 寸 从 １０ × １０ｍｍ 到 ４Ｏ ００ ００ ００ Ｘ
高 ， 长 了新 车 型 研 发 的周 期 。在 世 界 先 进 延
国家的汽车制造 业 ， 广泛使 用的焊接工装 对 夹具 已经标准化、 系列化 ， 设计时进行合理选
用 即可 。
２０ｎｎ ００ｕ 可以任意选择 ， 特殊尺寸可以定做 。
１２ 模块 ．
标 准模 块 有定 位 和 夹 紧直 角 块 、 Ｌ型 定 位块 、 ｕ型定 位块 、 用挡 块 、 用夹 紧 和定 位 角 模 通 通
也 可 以配备 液压 、 动 、 型 等 多种 形 式 的夹 气 链
三维柔性焊接平台的工艺
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。
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★以机械装置代替了手工装配零件部位时的定位、夹紧及工件翻转等繁重 的工作，改善了工人的劳动条件。
★可以扩大先进的工艺方法的使用范围，促进焊接结构的生产机械化和自
动化的综合发展。 现代生产的特点：
随差科学技术的不断发展，机械工业生产形势发生了显著的变化，多品种 小批量的生产占了很大优势，这也说明了我们的产品在不断的更新换代，
柔性三维工装与传统工装对比
柔性三维焊接工装特点：
★经济性：每次产品变化而投入的专用工装的费用\时间几乎可以不再花 钱。装置操作简便,使用安全。可根据需要快速拼接出不同要求的工装， 就像儿童玩拼装式玩具一样。
★柔性化：柔性三维组合焊接工装平台的承载能力高，钢性稳定，它的五 个面均加工有规则的孔，并刻有网线。焊接平台可方便地延伸和扩展,组 合。经扩展的标准台面可模块化的定位和夹紧直接连接在一起。在安装、 调整和定位工件过程将柔性三维组合焊接工装系统的通用功能展示的淋漓 尽致，尤其在了大型工件方面的应用上。拼装方式多样，只要充分发挥想 象力，几乎可达到任何专用夹具同样的定位和夹紧功能。拼装快速，装拆 方便；工作台面可以根据工件形状、大小进行拼装组合。台面上的刻度和 模块尺寸的设计，使操作工人不用量具就可以根据工件尺寸迅速搭出所需 要的工装。 ★精确性：柔性三维组合焊接平台在1吨左右集中载荷的作用下，其变形 量只有0.553mm，而再均布载荷作用下，其变形量只有0.024mm，完全可以 满足绝大多数的焊接及装配加工的需要，其组建的精度高，工作平台定位 孔中心公差保证在0.05mm以内。这种高精度将会反映在所加工的产品中， 因此此工作台也可用作检具的基准平台。
三维柔性工装介绍
焊接工装夹具的定义：
★焊接工装夹具就是将焊件准确定位和可靠夹紧，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装备。
焊接工装夹具的作用：
★准确、可靠的定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小制 品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性。
★有效的防止和减轻了焊接变形。
三维柔性平台和定位夹紧等部件示意图：
柔性三维焊接工装模拟安装效果图：
谢谢
焊接工装夹具设计：
★工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多 种力度的作用，所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。
★夹紧的可靠性。夹紧时不能破坏工件的定位置和保证产品形状、尺寸 符合图纸要求。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。
★焊接操作的灵活性。使用夹具生产应保证足够的装焊空间，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 ★便于焊件的装卸。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。 ★良好的工艺性。所设计的夹具应便于制造、安装和操作，便于检验、 维修和更换易损零件。设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装 能力及安装场地等因素，降低夹具制造成本。
★重复性：三维柔性组合焊接工作台的台面有铸铁/钢结构件/精密加工件/模 块化组件组合而成，其性能非常稳定，如使用不当造成部件损坏时，也不用 报废整张台，只要非常少的成本就可以更换单个部件。焊接平台经过特殊加 工处理，在焊接过程中，仅需低廉的防飞溅液即可免除工作台表面的焊接飞 溅。 ★模块化：所有组件分门别类，进行了标准化和系列化，互相匹配。选用最 少的模块，就可以实现各种快速定位和夹紧的功能。
往往一种产品持续生产很短便被新的产品所取代，这样原来的传统生 产准备工作，用一道工序或者一种产品配一套专用夹具的生产方式， 极不适应这种生产特点，主要表现在： ★小批量生产采用专用工装不经济，花费大量人力、物力，产品成本 高，它的使用模式：设计——制造——使用——报废 ★传统的生产技术准备工作、设计制造专用夹具，需要较长的准备时 间，赶不上产品上市的需要。 ★由于产品更新快，专用装备易造成积压特别是多品种多种夹具，暂 时不生产时，占用场地，造成不必要的浪费。 所以在工艺装备方面，必须改革其狭隘的专用性需要寻求一种成本低、 制造周期短、又能适应不断变化差的产品对象的一种先进夹具，使之 适合新的生产特点需要。