焊接夹具气缸动作的程序化设计

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-28 原文发表:2007-06-28 人气:2

气路设计在焊接结构中是经常遇到的问题。为了操作的安全或出于工艺要求，对一些较复杂的夹具结构，常要求气动动作有一定的先后顺序。要达到这个目的有三种方法：1)不同的动作用不同的气阀控制。这种设计要求工人操作时要记牢操作顺序，否则就易出现安全问题或损坏工件。2)利用接近开关(如在气缸上固定磁性环)提供气缸到位情况的信号。这种设计，因为加入了电磁元件，使得气路复杂化。3)仅利用气阀本身通过气路设计来识别气缸到位状态。这种设计对一些复杂的焊接结构可以实现程序化。本文以我公司皮卡车后厢门焊接夹具为例，阐述气缸动作的程序化设计在焊接夹具中的应用。

一、工艺过程分析

皮卡车后厢门总成主要有以下零部件组焊而成：后厢门本体、侧板总成、后厢门内部加强板、铰链板等。以侧板与后厢门本体的组焊为例：我公司采用了图1所示的焊接夹具结构。根据产品结构，侧板必须采用定位销侧向定位。为简化操作，定位销固定在侧板定位板上，这样为使焊后总成件顺利取出，限位板必须是活动的。操作时，首先将后门本体放置在夹具上并可靠定位，在气缸作用下将限位板推到位，再将侧板以定位销定位安装在夹具上，保证与限位板贴合良好，然后用压头将工件夹紧后施焊。焊接完成后，先将压头打开，然后再将限位板打开，退出定位销并使压头最大限度地后退，以便工件顺利向上取出。

图 1　焊接夹具

二、主要设计内容

由上述工艺过程，可以确定后厢门焊接夹具设计的主要内容有：

1.根据后厢门的工艺过程确定焊接夹具的工艺方案，进而确定夹具结构。
2.设计满足夹具结构和工艺方案的气动原理图。
3.根据国产化冲压件调试出能生产合格产品的焊接夹具。

首先，根据产品结构，在气缸1推出时，气缸2必须处于缩入状态，否则侧板无法装入。施焊完成后，在气缸1缩入时，气缸2也必须首先处于缩入状态，否则，就会将焊好的总成件拉坏。由此可知，在设计气路图时必须保证：

1)夹紧工件时，气缸1先动，气缸2后动。
2)松开工件时，气缸2先动，气缸1后动。

也就是说，设计的气路图必须具有对气缸状态的识别功能。在气缸状态不符合要求时，即在误操作的情况下，气动元件可以不理采外界输入的操作命令，而在执行操作命令时，气缸的动作必须按设计的程序进行，即气缸操作时实行程序化。

根据以上要求，设计了如图2所示的气动原理图，显然这个气路图达到了后厢门夹具的结构要求。此气路图实现了对气缸状态的识别，也实现了气缸动作的程序化。

图 2　气动原理图

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