李侃敏
(江鈴汽車集團(tuán)奧威汽車零部件有限公司 江西南昌 330000)
工裝夾具技術(shù)是汽車座椅骨架的一項重要工藝,在當(dāng)下技術(shù)水平之下,此項工藝技術(shù)主要由機(jī)械手來完成焊接,機(jī)械手即為機(jī)械設(shè)備,其精確性、穩(wěn)定性、效率性要高出人工幾倍,所以具有較高的應(yīng)用價值,然而在實際應(yīng)用上了解到,許多汽車座椅骨架機(jī)生產(chǎn)當(dāng)中,機(jī)械手的焊接工作存在參數(shù)不足的問題,導(dǎo)致汽車座椅骨架的耐用性、舒適性等等均存在不足,而在這些問題的影響之下,不但會導(dǎo)致使用者舒適度下降,還具有一定的安全隱患,因此本文認(rèn)為當(dāng)前汽車座椅骨架機(jī)械手工裝夾具焊接技術(shù)存在優(yōu)化的必要性,并對優(yōu)化方法進(jìn)行了探討。
在汽車座椅骨架的生產(chǎn)過程當(dāng)中,不能盲目的進(jìn)行機(jī)械手工裝夾具焊接,在此項工作之前應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行設(shè)計工作,以此依靠設(shè)計工作結(jié)果,才能保障機(jī)械手工裝夾具焊接的方向。在設(shè)計當(dāng)中,首先根據(jù)工作需求在繪圖軟件當(dāng)中進(jìn)行繪制,繪制完成之后,應(yīng)當(dāng)選擇相應(yīng)的圖像分析軟件,例如UG、CATIA兩種,在類軟件的應(yīng)用之下,設(shè)計人員能夠了解到當(dāng)前繪制結(jié)果中的不足,以此來優(yōu)化繪制方案,此部分的分析需要圍繞有限元原則來進(jìn)行。此外,繪制方案的優(yōu)化不能只優(yōu)化不足點(diǎn),還需要充分考慮繪制結(jié)果的難易度問題,因為難度過高的方案,不但會導(dǎo)致實際制作時的阻礙,還會帶來更多的成本[1]。
工裝夾具主要由夾具、調(diào)節(jié)與聯(lián)動環(huán)節(jié)組成,用于支撐外力因素帶動汽車座椅骨架的運(yùn)動,所以在設(shè)計時要充分考慮汽車座椅骨架的位置以及周邊的空間,此舉有利于夾具活動空間最大化,可以給使用者帶來最佳感受。之后需要重視聯(lián)動環(huán)節(jié)的調(diào)整,因為聯(lián)動環(huán)節(jié)的運(yùn)動方式十分多樣化,如果該環(huán)節(jié)質(zhì)量不足容易出現(xiàn)事故,聯(lián)動環(huán)節(jié)調(diào)整主要重點(diǎn)在于松緊度、翻轉(zhuǎn)構(gòu)件的調(diào)節(jié),必須依照人力力學(xué)以及功能需求來進(jìn)行設(shè)計,在此基礎(chǔ)上還要保障夾具能夠達(dá)到機(jī)械臂焊接工藝的要求[2]。
傳統(tǒng)二維技術(shù)在焊接工作當(dāng)中具有圖紙量大等缺陷,不利于焊接工作的精確性,所以在現(xiàn)代技術(shù)水平之下,汽車生產(chǎn)企業(yè)都開始采用三維建模技術(shù)來彌補(bǔ)二維圖紙的不足,三維建模技術(shù)能夠立體的將汽車座椅骨架的內(nèi)里、外廓顯示出來,使設(shè)計者可以直觀的對汽車座椅骨架的力學(xué)性能進(jìn)行分析,如果存在不足即可及時調(diào)整。通過三維技術(shù)的設(shè)計,可以使焊接工作得到準(zhǔn)確的引導(dǎo),人工可以根據(jù)三維設(shè)計圖紙,對機(jī)械手臂的運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,確保焊接工作的精確性、可靠性。
通常情況下,在正式進(jìn)行汽車座椅骨架機(jī)械手焊接之前,需要確保焊接部位保持穩(wěn)定,如果穩(wěn)定性不足,就會因為一些外力影響而出現(xiàn)焊接部位偏移,影響到工裝夾具的精準(zhǔn)度,這種現(xiàn)象即使在機(jī)械手的應(yīng)用之下也十分常見。具體來說,機(jī)械手在進(jìn)行焊接時,難免會觸碰到工裝夾具的焊接部位,那么就形成了推力,此時如果焊接部位的穩(wěn)定性不足,無法抵抗推力就會出現(xiàn)位移,最終就導(dǎo)致焊接質(zhì)量下降。
焊接本身就會對工裝夾具造成一定的破壞,但只要不過度就不會出現(xiàn)太多的影響,而在在機(jī)械手焊接工裝夾具當(dāng)中,有部分焊接部位因為工藝需求而需要反復(fù)焊接,此時反復(fù)焊接會導(dǎo)致破壞程度加大,容易引起焊接的誤差,例如焊坑的深度過深,導(dǎo)致連接件的外露長度達(dá)到不到設(shè)計需求,由此說明在反復(fù)焊接之下,容易引起工裝夾具焊接工藝的質(zhì)量問題,因此應(yīng)當(dāng)對此保持重視。
傳統(tǒng)機(jī)械手工裝夾具焊接工作當(dāng)中,其需要針對夾具上不同的點(diǎn)位來進(jìn)行焊接,此時各焊接點(diǎn)因為設(shè)計需求,其本身的高度并不會相同,如此導(dǎo)致機(jī)械手在操作時會受到一些阻礙,不利于焊接工藝的開展。此外,因為焊接點(diǎn)的參差不齊,機(jī)械手作為自動化設(shè)備其本身并沒有識別限制的能力,所以在一些影響力不大、誤差不大的限制之下,機(jī)械手可能會出現(xiàn)錯誤的焊接舉動。
為了保障焊接部分的穩(wěn)定性,在焊接之前可以針對各焊接部位,在其周邊采用焊接固定支架來維持其穩(wěn)定性,焊接固定支架是一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、應(yīng)用有效的支架設(shè)施,采用雙向力學(xué)原理來保持焊接部位的穩(wěn)定性,以此就實現(xiàn)了焊接部位穩(wěn)定性優(yōu)化的目的。其次,在使用焊接固定支架時,一定要注意機(jī)械手的操作路徑,如果兩者相沖就容易阻礙焊接工藝開展。此外,焊接固定支架存在一個缺陷,即拆卸相對困難,因為為了提高穩(wěn)定性,焊接固定支架的安裝通常十分緊致,所以本文建議在應(yīng)用焊接固定支架時,采用一次性安裝、一次性拆卸的方式。
反復(fù)焊接造成的誤差是在所難免的,因此要對此進(jìn)行優(yōu)化就應(yīng)當(dāng)盡可能避免反復(fù)焊接的需求出現(xiàn),針對此問題,本文建議采用一次裝卡模式來進(jìn)行改善。所謂一次裝卡即是在夾具拼接之前,充分的對機(jī)械手臂操作路徑進(jìn)行考慮,保障機(jī)械手臂能夠無阻礙的接觸到準(zhǔn)確焊接點(diǎn),此時介于機(jī)械手臂的高性能即可避免反復(fù)焊接需求。
①在進(jìn)行焊接之前,需要盡可能將所有焊接點(diǎn)升至同一水平面或者相近水平面,此時可以消除機(jī)械手在對焊接點(diǎn)單面進(jìn)行焊接時的限制;②當(dāng)完成單面焊接之后,需要將焊接點(diǎn)繼續(xù)升高,此時即可將焊接點(diǎn)的另一面暴露出來,此時機(jī)械手臂可以直接從下方對此進(jìn)行焊接,有效避免了焊接工作中的阻礙。
本文主要分析了汽車座椅骨架機(jī)械手焊接的工裝夾具技術(shù)優(yōu)化方法,首先為了了解此項技術(shù),對汽車座椅骨架機(jī)械手焊接的工裝夾具技術(shù)流程進(jìn)行可分解,之后介紹了此項工藝當(dāng)中常見的問題,最終針對問題提出了相關(guān)的改善建議。