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新聞資訊
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柔性焊接工裝在機器人自動焊接生産中的應用

  一、現代焊接生産現狀

  現代工業随着機器人的不斷滲人,自動化程度的不斷提高,傳統的裝配、焊接工藝裝備已經很難适應生産的要求;如何提高生産效率、降低生産成本、提高産品質量已成為企業發展的主要目标。機器人在生産中的高效率、高精度、重複性等特點,對工裝夾具系統的精度要求越來越高,傳統的工裝夾具基本上是專用的,針對不同的産品工件需要不同的工裝夾具,而且設計和制造周期長,無形之中就提高了企業的生産成本;尤其是産品的試制無法快速、低費用的完成;對于小批量,多品種多規格的産品生産,傳統工裝夾具更是不利于生産;三維柔性組合工裝夾具系統便是填補了這一缺陷和空白,再加上必要的一些非标專用的夾具附件,就完全能完成實現産品的高效率、低成本的生産;目前,越來越多的企業都在使用機器人生産中選用三維焊接組合工裝夾具系統以滿足高效、優質、經濟和合理的生産要求。

  二、柔性組合夾具概述  

天淩高實業

 

  柔性組合工裝夾具是一種三維平面孔系定位夾緊系統,有D28和D16兩種系列;采用标準化、系列化、通用化的模塊組成,所有模塊的鍊接、固定和壓緊都是以孔來定位,用鎖緊銷來實現快速鎖緊,模塊與模塊之間根據工件的實際尺寸而調整。

  其主要特點是模塊化、标準化、系列化和通用化;互換性強、穩定性高、精度保證、性價比高;整個系統的組合可以實現二維和三維空間的搭建,像小孩子玩積木一樣簡單、容易、快捷;根據需要,也可以配備液壓、氣動、鍊型等多種形式的夾緊方式。

  三、柔性組合夾具優勢

  1、生産高效化

  高精度的焊接産品一般都是小批量生産,不僅需要快速地出樣品、出産品,而且形狀尺寸也頻繁變化,因此加工該類産品的特點之一就是高效化生産。采用傳統的專用焊接工裝進行生産,一般需要1~3個月的時間,如此長的周期遠遠不能滿足生産需要。而使用由高精度的标準模塊、定位件和夾緊件組成的焊接組合夾具,幾個小時就可以快速地完成一套焊接工裝,能夠快速适應高精度焊接生産的需求。

  例1:在德國MAN客車生産廠,原來新産品的研制時間為11個月,三維柔性組合工裝夾具系統後研制時間縮短到6個月。

  例2:上海一家汽車部件生産廠家,原來的出樣時間為2~3個月,選用了三維柔性組合工裝夾具系統後,現在的出樣時間為7~15天。

  例3:安徽一家工程機械生産廠家,原來新産品的出樣時間為4個月,使用三維柔性組合工裝夾具系統後時間僅為30天。

  2、産品優質化

  目前,高精度焊接産品的精度要求已經達到了機械切削加工的水平,因此,工裝必須滿足焊接工件的精度,并且其精度應該高于焊接工件的精度。工裝的工作台、模塊、角鋼和定位塊材料有兩種:第一種為DIN ST53C,該材料屬于優質合金結構鋼,針束珠光體金相結構;第二種為GGG50,該材料為優質高強度球墨鑄鐵。以上兩種材料都經過特殊的處理,具有高度防蠕變和防飛濺的功能。

  此外,當加工精度為IT7時,通過特有的快速鎖緊銷連接(快速鎖緊銷對防止飛濺、延長使用壽命特别有益),夾具的安裝精度一般可以達到IT8以上,完全可以滿足IT8以上的高精度焊接加工工藝。

  快速鎖緊銷是柔性組合夾具的主要關鍵元件。所有鎖緊銷系列産品都經過國内最權威的檢測機構完成質量檢測,品質優良、經久耐用、使用方便。

  3、經濟費用低

  高精度焊接加工一般都是小批量、多品種的産品,傳統的焊接夾具由于不具備通用的特點,使用頻率很低,一些發展幾年以上的廠家都有一大批不用或很少用的工裝夾具,場地費用、保管等隐性費用很高。三維柔性組合工裝夾具是一種通用的焊接工裝,可以反複使用,可以提高使用者的熟練程度、加工效率和工件質量,具有很高的經濟價值。

  根據我公司的調查報告:一套三維柔性組合工裝夾具的價格等于4~5套專用焊接工裝的價格。也就是說如果一個廠一年或幾年内需要的焊接工裝大于4~5 套,就可以産生經濟效果,當然,這其中還不包括高效率産生的經濟效果。在目前産品更新日新月異的市場環境下,一個生産廠家如果自制專用焊接工裝夾具,每年的花費是巨大的。

  工裝夾具投入費用的比較表

 

設計費

使用費

維護費

培訓費

優劣性

柔性組合工裝

多次循環使用,利用率高,幾乎沒有使用費 模塊質量保證,容易保管,幾乎沒有維護費 免費提供長期應用培訓,易學易用 模塊拼組,傻瓜式操作,人人可以操作

非标專用工裝

針對每種産品制作,做一次得支付一次錢 占用保管空間大,不易保管,占工裝費用10-30% 培訓一次,下次換産品又得重新開始培訓,操作技術不穩定 需要有經驗的專業人員操作,換人後得重新開始學習操作

  下面以我公司的客戶的實際使用情況為例,簡單說明三維柔性組合工裝夾具的特點:

  

天淩高實業柔性夾具在焊接生産中的應用

 

  (1)上海的一家汽車制造廠家需要的是同時六工位的焊接工裝,具體是1500×500×850(mm)的焊接組合夾具兩套、 1200×500×850(mm)一套,為此,我公司的方案是配置了375件套包括3個1000×500(mm)的柔性工作台在内的組合夾具,價格為 25萬元人民币。和專用焊接工裝的價格一般在10萬元人民币左右。在購買我公司産品後的一年時間裡,該公司共計研制開發了9套新工件,節省開支65萬元。此外,由于開發的時間大大的縮短,為此得到的定單由30%上升到80%,經濟效率明顯提高。

  (2)德國的一家企業用2套我公司組合夾具替代了4500套傳統的焊接專用工裝,大大節省了場地費用。

  (3)在奧地利費特勞地鐵公司,焊接的地鐵車輛長度為30m,寬度3m,由于地鐵車輛也是屬于小批量生産的産品,往往根據具體城市的要求生産,我公司的産品配置需花80~100萬元人民币,盡管傳統的焊接工裝僅需30~40萬元,但我公司的配置帶來的經濟價值是無法估量的,其對比結果如表所示。

  4、生産合理化

  專用的焊接工裝在生産批量大的産品上有其合理性,而三維柔性組合工裝夾具主要是針對高精度、小批量和多品種的産品。

  高精度焊接産品工裝的設計,一般10%~15%的工作量與需要焊接的工件有關,由于定位夾緊、工裝基礎結構、材料、連接以及加工方式等都可以在手冊裡找到。為此,一套夾具的完成,85%~90%都是重複工作,效率低下。柔性焊接夾具是用機床組合夾具的原理,在焊接生産中,它能有效減少85%~90%的重複工作,能夠大大提高生産效率。

  該柔性焊接夾具作用還體現在:為生産廠家增加了工裝儲備能力;增加了對新産品開發的快速反應能力;提高了在同業中的競争能力。

  5、适用行業廣

  工程機械、軌道交通、船舶修造、航空航天、汽車工業、機箱櫃體、汽車工業、工業管道(法蘭) 、各類鋼結構、壓力容器、建築框架、地磅衡器、機器人自動化集成、自行車(摩托車)制造、設備裝配和檢測設備

  近年來中國工業市場發展迅速,在焊接行業中,用戶對産品的要求越來越高,也越來越多,對服務商有“提供焊接整體解決方案”更高的需求;那麼工件的夾具工裝及自動化自然是一個重要環節; 在市場終端服務的商家為客戶服務時感覺到産品少,專業提供資源不夠,我公司作為夾具工裝及工裝自動化的專業廠家,可以達到與用戶“資源共享 合作共赢” 的目标。

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