夾具技術(shù)是汽車座椅骨架的重要工藝。在目前的技術(shù)水平下，該工藝主要由機(jī)械手焊接而成，機(jī)械手是機(jī)械設(shè)備，其精度、穩(wěn)定性和效率是人工的幾倍以上，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，人們了解到許多汽車座椅骨架機(jī)都是生產(chǎn)出來(lái)的。機(jī)械手焊接過(guò)程中存在參數(shù)不足的問(wèn)題，導(dǎo)致汽車座椅骨架的耐久性和舒適性差。在這些問(wèn)題的影響下，不僅會(huì)導(dǎo)致用戶舒適度的下降，而且還會(huì)存在一定的安全隱患。因此，本文認(rèn)為目前汽車座椅骨架機(jī)械手動(dòng)夾具的焊接工藝具有優(yōu)化的必要性，并對(duì)其優(yōu)化方法進(jìn)行了探討。

1 汽車座椅骨架機(jī)械手焊接的工裝夾具技術(shù)流程分解

1.1 設(shè)計(jì)工作

在汽車座椅骨架的生產(chǎn)過(guò)程中，不能盲目地進(jìn)行機(jī)械手工夾具焊接。在此之前，首先要進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，依靠設(shè)計(jì)工作的結(jié)果來(lái)保證機(jī)械手工夾具焊接的方向。在設(shè)計(jì)中，首先根據(jù)繪圖軟件的要求繪制，在完成繪圖后，應(yīng)選擇相應(yīng)的圖像分析軟件，如UG、CATIA等，在類軟件的應(yīng)用下，設(shè)計(jì)者可以了解當(dāng)前繪圖結(jié)果的不足，以優(yōu)化繪制方案，這部分的分析需要圍繞有限元原理進(jìn)行。另外，優(yōu)化渲染方案不僅可以優(yōu)化渲染結(jié)果的缺點(diǎn)，而且需要充分考慮渲染結(jié)果的難度，因?yàn)槔щy的渲染方案不僅會(huì)給實(shí)際生產(chǎn)帶來(lái)障礙，而且會(huì)帶來(lái)更多的成本。

1.2 工裝夾具構(gòu)件設(shè)計(jì)

該夾具主要由夾具、調(diào)整和連桿組成，用于支持外力因素驅(qū)動(dòng)汽車座椅骨架的運(yùn)動(dòng)，因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮汽車座椅骨架的位置和周圍空間，有利于限度地發(fā)揮夾具的活動(dòng)空間，給使用者帶來(lái)的感覺(jué)。在此之后，由于連桿的運(yùn)動(dòng)方式非常多樣化，因此需要注意連桿機(jī)構(gòu)的調(diào)整。如果連桿質(zhì)量不夠，則很容易對(duì)連桿進(jìn)行調(diào)整，連桿機(jī)構(gòu)的調(diào)整主要集中在密封性和翻轉(zhuǎn)部件的調(diào)整上，必須根據(jù)人的力學(xué)和功能要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，保證夾具滿足機(jī)械手焊接工藝的要求。

1.3 三維建模技術(shù)

傳統(tǒng)的二維焊接技術(shù)在焊接過(guò)程中存在諸多缺陷，不利于焊接精度的提高。因此，在現(xiàn)代技術(shù)水平下，汽車生產(chǎn)企業(yè)開(kāi)始采用三維造型技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)二維圖紙的不足。三維造型技術(shù)可以顯示汽車座椅骨架的內(nèi)外輪廓，使設(shè)計(jì)者能夠直觀地分析汽車座椅骨架的力學(xué)性能。如果存在缺陷，可以及時(shí)調(diào)整。通過(guò)三維工藝設(shè)計(jì)，可以準(zhǔn)確地指導(dǎo)焊接工作，根據(jù)三維設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)置機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，保證焊接工作的準(zhǔn)確性和可靠性。

2 汽車座椅骨架機(jī)械手焊接的工裝夾具技術(shù)常見(jiàn)問(wèn)題

2.1 焊接部位穩(wěn)定性不足

一般情況下，在對(duì)汽車座椅骨架機(jī)械手進(jìn)行正式焊接之前，必須保證焊接位置保持穩(wěn)定。如果穩(wěn)定性不夠，由于外力的作用，焊接位置會(huì)發(fā)生偏移，從而影響夾具的精度。即使在機(jī)械手的應(yīng)用中，這種現(xiàn)象也是非常普遍的。具體來(lái)說(shuō)，機(jī)械手在焊接時(shí)，不可避免地會(huì)碰到夾具的焊接部分，從而形成推力。此時(shí)，如果焊接部分的穩(wěn)定性不夠，如果焊接部分無(wú)法抵抗推力，就會(huì)產(chǎn)生位移，最終導(dǎo)致焊接質(zhì)量的下降。

2.2 反復(fù)焊接導(dǎo)致誤差

焊接本身會(huì)對(duì)夾具造成一定的損傷，但只要不過(guò)大，就不會(huì)產(chǎn)生太大的沖擊，而在機(jī)械手焊接夾具中，由于工藝要求，一些焊接部件需要反復(fù)焊接，此時(shí)重復(fù)焊接會(huì)導(dǎo)致?lián)p傷程度的增加，容易導(dǎo)致焊接誤差，如焊接坑深度過(guò)深等，導(dǎo)致接頭暴露長(zhǎng)度不能滿足設(shè)計(jì)要求。因此，在重復(fù)焊接過(guò)程中容易引起夾具焊接過(guò)程的質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)引起重視。

2.3 焊接點(diǎn)參差不齊

傳統(tǒng)機(jī)械手工裝夾具焊接工作當(dāng)中，其需要針對(duì)夾具上不同的點(diǎn)位來(lái)進(jìn)行焊接，此時(shí)各焊接點(diǎn)因?yàn)樵O(shè)計(jì)需求，其本身的高度并不會(huì)相同，如此導(dǎo)致機(jī)械手在操作時(shí)會(huì)受到一些阻礙，不利于焊接工藝的開(kāi)展。此外，因?yàn)楹附狱c(diǎn)的參差不齊，機(jī)械手作為自動(dòng)化設(shè)備其本身并沒(méi)有識(shí)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(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的焊接舉動(dòng)。

3 汽車座椅骨架機(jī)械手焊接的工裝夾具技術(shù)優(yōu)化

3.1 焊接部位穩(wěn)定性優(yōu)化

為了保證焊接件的穩(wěn)定性，焊接固定支架可用于在焊接前保持各焊接部位的穩(wěn)定性。焊接固定支架是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、應(yīng)用有效的支撐裝置，采用雙向力學(xué)原理維護(hù)焊接部件的穩(wěn)定性，達(dá)到優(yōu)化焊接部件穩(wěn)定性的目的。其次，在使用焊接固定支架時(shí)，必須注意機(jī)械手的操作路徑，如果兩者相互碰撞，很容易阻礙焊接工藝的發(fā)展。另外，焊接固定支架存在一個(gè)缺陷，即拆卸比較困難，因?yàn)闉榱颂岣叻€(wěn)定性，焊接固定支架的安裝通常很緊湊，因此本文建議焊接固定支架一次安裝，一次拆卸。

3.2 反復(fù)焊接導(dǎo)致誤差優(yōu)化

反復(fù)焊接造成的誤差是在所難免的，因此要對(duì)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(duì)此問(wèn)題，本文建議采用一次裝卡模式來(lái)進(jìn)行改善。所謂一次裝卡即是在夾具拼接之前，充分的對(duì)機(jī)械手臂操作路徑進(jìn)行考慮，保障機(jī)械手臂能夠的接觸到準(zhǔn)確焊接點(diǎn)，此時(shí)介于機(jī)械手臂的高性能即可避免反復(fù)焊接需求。

3.3 焊接點(diǎn)參差不齊優(yōu)化

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(shí)可以消除機(jī)械手在對(duì)焊接點(diǎn)單面進(jìn)行焊接時(shí)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(shí)即可將焊接點(diǎn)的另一面暴露出來(lái)，此時(shí)機(jī)械手臂可以直接從下方對(duì)此進(jìn)行焊接，有效避免了焊接工作中的阻礙。

4 結(jié)語(yǔ)

本文主要分析了汽車座椅骨架機(jī)械手焊接夾具技術(shù)的優(yōu)化方法。為了了解該技術(shù)，首先對(duì)汽車座椅骨架機(jī)械手焊接夾具的工藝流程進(jìn)行了分解，然后介紹了該工藝中常見(jiàn)的問(wèn)題，最后提出了改進(jìn)建議。