ABB机器人改造，夹具刀具设计

  abb焊接机器人工装夹具设计方案 夹具 刀具设计制作 

 

             ----提供自动焊接工艺装备成套设计解决方案 

 

 

长科能提供全套机器人自动化生产线，根据客户产品、工况具体的需求、应用方式等进行系统集成，整个过程包括方案制定、产品设计、机械加工、电气集成、安装调试、售后服务等环节。

广州市长科自动化设备有限公司

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随着我国改革步伐的加快和国民经济的高速发展，一些企业也相应地以“更新装备，加强技术改造，适应市场需求，生产有竞争力的产品，稳定提高企业效益”作为企业求生存、图发展的关键措施之一。在此背景下，在机械制造业中使用焊接机器人的数量也急剧增加。目前，国内各大摩托车生产企业都在上自动化生产线，如何更好的实现摩托车车架焊接生产自动化，日产焊接机器人及变位机都能满足自动化要求，自动化生产线能否正常运转，除工艺流程是否合理、零件精度是否满足要求外，焊接夹具设计的合理性Zui为重要。

 

 

 

 

 

一、 机器人焊接工装夹具与普通焊接夹具比较有如下特点：

 

⑴、对零件的定位精度要求更高，焊缝相对位置精度较高，应≤1mm。

 

⑵、由于焊件一般由多个简单零件组焊而成，而这些零件的装配和定位焊，在焊接工装夹具上是按顺序进行的，因此，它们的定位和夹紧是一个个单独进行的。

 

⑶、机器人焊接工装夹具前后工序的定位须一致。

 

⑷、由于变位机的变位角度较大，机器人焊接工装夹具尽量避免使用活动手动插销。

 

⑸、机器人焊接工装夹具应尽量采用汽缸压紧，且需配置带磁开关的汽缸。以便将压紧信号传递给焊接机器人。

 

⑹、与普通焊接夹具不同，机器人焊接工装夹具除正面可以施焊外，其反面也能够对工件进行焊接。以上六点是机器人焊接工装夹具与普通焊接夹具的主要不同之处，设计机器人焊接工装夹具时要充分考虑这些区别，使设计出来的夹具，能满足使用要求。

 

 

 

 

二、对机器人焊接工装夹具的设计要求

 

⑴、机器人焊接工装夹具应动作迅速、操作方便，操作位置应处在工人容易接近、Zui易操作的部位。当夹具处于夹紧状态时，应能自锁。

 

⑵、夹具应有足够的装配、焊接空间，所有的定位元件和夹紧机构应与焊道保持适当的距离。

 

⑶、夹紧可靠，刚性适当。夹紧时不破坏焊接的定位位置和几何形状，夹紧后既不使焊件松动滑移，又不使焊件的拘束度过大而生产较大的应力。

 

⑷、夹紧时不应破坏焊件的表面质量，夹紧薄件时，应限制夹紧力，或者采取压头行程限位、加大压头接触面积、加添铜、铝衬套等措施。

 

⑸、夹具的施力点应位于焊件的支承处或者布置在靠近支承的地方,要防止支承反力与夹紧力、支承反力与重力形成力偶。

 

⑹、为了便于控制，在同一个夹具上，定位器和夹紧机构的结构形式不宜过多，并且尽量只选用一种动力源。

 

⑺、工装夹具本身应具有较好的制造工艺性和较高的机械效率。

 

 

 

三、焊接工装夹具设计方案的确定

 

确定工装夹具方案时，夹具的合理性和经济性是主要考虑的因素。当焊件的焊接方法及工艺确定后，所选夹具结构，首先要能保证焊接工艺的实施。同时，车架的结构尺寸以及组成车架零件的制作工艺和制造精度，则是确定夹具定位方法、定位基准和夹紧机构方案的重要依据。除此之外，还应考虑经济上的因素，使夹具的制造、使用费用Zui底而取得的经济效益Zui大。由于上述各因素都不是孤立存在的，它们之间往往有联系又有制约，所以在确定夹具方案时要对上述各因素进行综合分析，只有通盘考虑，才能制定出的设计方案。具体确定设计方案时，应联系以下几个方面进行考虑：

 

 

 

 

⑴、车架的形状和尺寸是确定夹具设计方案、夹紧机构类型和结构形式的主要依据，并且直接影响其几何尺寸的大小；制造精度是选择定位器结构形式和定位器配置方案以及确定定位器本身制造精度和安装精度的主要依据。

 

⑵、装焊工艺对夹具的要求。夹紧除定位、夹紧可靠外，还应便于装配和卸件。

 

⑶、车架的班产量。我们在设计机器人焊接工装夹具时必须使夹具的结构方案与车架的产量相匹配。

 

 

 

四、车架在夹具中的定位以及定位器与夹具体

 

 

  1.车架在夹具中的定位

 

 

 

 

 

在设计焊接夹具时，首先应考虑车架零件在夹具上如何进行定位，为了降低焊接夹具的高度，降低夹具的制造难度，需将车架作适当旋转。例如，设计摩托车车架车头组焊夹具时，有两种旋转方式：①将车架立管旋转到与水平面垂直位置。②将车头部件整体旋转到与水平面平行位置。

 

 

 

为了保证装配精度，应将焊接几何形状比较规则的边和面与定位器的面接触，并得到完全的覆盖。

 

 

 

在夹具体上布置定位器时，应注意不防碍焊接和装卸作业的进行，同时要考虑焊接变形的影响。如果定位器对焊接变形有限制作用，则多做成拆卸或退让式的。操作式定位器应设置在便于操作的位置上。

 

 

 

⑵、定位器

 

对定位器的技术要求有耐磨度、刚度、制造精度和安装精度。在安装基面上的定位器主要承受焊接的重力，其与焊接的接触部位易磨损，要有足够的硬度。在导向基面上的定位器，常承受焊接件应焊接而产生的变形力，要有足够的强度和硬度。

 

 

 

 

⑶、夹具体

 

各种焊接变位机械上的工作台以及装焊车间里的各种固定式平台，就是通过的夹具体，在其台面上开有安装槽、孔，用来安放和固定各种定位器和夹紧机构。

 

 

 

在批量生产中使用的专用夹具，其夹具具体是根据焊接形状、尺寸、定位及夹紧要求、装配施焊工艺等专门设计的。

 

 

 

对夹具体的要求是：① 有足够的强度和刚度；② 便于装配和焊接作业的实施；③ 能将装焊好的焊件方便的卸下；④ 满足必要的导电、导热、通水、通气及通风条件；⑤

容易清理焊渣、锈皮等脏物；⑥有利于定位器、夹紧机构位置的调节与补偿；⑦必要时，还应具有反变形的功能。

 

 

 

五、焊接所需夹紧力的确定

 

装配、焊接焊件时，焊件所需的夹紧力，按性质可分为四类：第一类是在焊接及随后的冷却过程中，防止焊件发生焊接残余变形所需的夹紧力；第二类是为了减少或消除焊接残余变形，焊前对焊件施以反变形所需的夹紧力；第三类是在焊件装配时，为了保证安装精度，使各相邻焊件相互紧贴，消除它们之间的装配间隙所需的夹紧力，或者，根据图样要求，保证给定间隙和位置所需的夹紧力；第四类是在具有翻转或变位功能的夹具或台具上，为了防止焊件翻转变形时在重力作用下不致坠落或移位所需的夹紧力。

 

 

 

 

焊件所需夹紧力的确定方法，要随焊接结构形成不同而异。所确定的夹紧力要适度，既不能过小而失去夹紧作用，又不能过大而使焊件在焊接过程中的饿拘束作用太强，以致出现焊接裂纹。因此在设计夹具时，应使夹紧机构的夹紧力能在一定范围内调节，这在气动、液压、弹性等夹紧机构中是不难实现的。

 

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剧中人物

　　威尼斯公爵　　摩洛哥亲王

 

　　阿拉贡亲王 鲍西娅的求婚者

 

　　安东尼奥 威尼斯商人

 

　　巴萨尼奥 安东尼奥的朋友

 

　　葛莱西安诺

 

　　萨莱尼奥

 

　　萨拉里诺 安东尼奥和巴萨尼奥的朋友

 

　　罗兰佐 杰西卡的恋人

 

　　夏洛克 犹太富翁

 

　　杜伯尔 犹太人，夏洛克的朋友

 

　　朗斯洛特·高波 小丑，夏洛克的仆人

 

　　老高波 朗斯洛特的父亲

 

　　里奥那多 巴萨尼奥的仆人

 

　　鲍尔萨泽

 

　　斯丹法诺 鲍西娅的仆人

 

　　鲍西娅 富家嗣女

 

　　尼莉莎 鲍西娅的侍女

 

　　杰西卡 夏洛克的女儿

 

　　威尼斯众士绅、法庭官吏、狱史、鲍西娅家中的仆人及其他侍从

 

　　地点

 

　　一部分在威尼斯；一部分在大陆上的贝尔蒙特，鲍西娅邸宅所在地

 

第一幕

　　第一场　威尼斯。街道　　安东尼奥、萨拉里诺及萨莱尼奥上。

 

　　安东尼奥 真的，我不知道我为什么这样闷闷不乐。你们说你们见我这样子，心里觉得很厌烦，其实我自己也觉得很厌烦呢；可是我怎样会让忧愁沾上身，这种忧愁究竟是怎么一种东西，它是从什么地方产生的，我却全不知道；忧愁已经使我变成了一个傻子，我简直有点自己不了解自己了。

 

　　萨拉里诺 您的心是跟着您那些扯着满帆的大船在海洋上簸荡着呢；它们就像水上的达官富绅，炫示着它们的豪华，那些小商船向它们点头敬礼，它们却睬也不睬，凌风直驶。

 

　　萨莱尼奥 相信我，老兄，要是我也有这么一笔买卖在外洋，我一定要用大部分的心思牵挂它；我一定常常拔草观测风吹的方向，在地图上查看港口码头的名字；凡是足以使我担心那些货物的命运的一切事情，不用说都会引起我的忧愁。

 

　　萨拉里诺 吹凉我的粥的一口气，也会吹痛我的心，只要我想到海面上的一阵暴风将会造成怎样一场灾祸。我一看见沙漏的时计，就会想起海边的沙滩，仿佛看见我那艘满载货物的商船倒插在沙里，船底朝天，它的高高的桅樯吻着它的葬身之地。要是我到教堂里去，看见那用石块筑成的神圣的殿堂，我怎么会不立刻想起那些危险的礁石，它们只要略微碰一碰我那艘好船的船舷，就会把满船的香料倾泻在水里，让汹涌的波涛披戴着我的绸缎绫罗；方才还是价值连城的，一转瞬间尽归乌有？要是我想到了这种情形，我怎么会不担心这种情形也许会果然发生，从而发起愁来呢？不用对我说，我知道安东尼奥是因为担心他的货物而忧愁。

 

　　安东尼奥 不，相信我；感谢我的命运，我的买卖的成败并不完全寄托在一艘船上，更不是倚赖着一处地方；我的全部财产，也不会因为这一年的盈亏而受到影响，所以我的货物并不能使我忧愁。

 

　　萨拉里诺 啊，那么您是在恋爱了。

 

　　安东尼奥 呸！哪儿的话！

 

　　萨拉里诺 也不是在恋爱吗？那么让我们说，您忧愁，因为您不快乐；就像您笑笑跳跳，说您很快乐，因为您不忧愁，实在再简单也没有了。凭二脸神雅努斯起誓，老天造下人来，真是无奇不有：有的人老是眯着眼睛笑，好像鹦鹉见了吹风笛的人一样；有的人终日皱着眉头，即使涅斯托发誓说那笑话很可笑，他听了也不肯露一露他的牙齿，装出一个笑容来。

 

　　巴萨尼奥，罗兰佐及葛莱西安诺上。

 

　　萨莱尼奥 您的一位Zui尊贵的朋友，巴萨尼奥，跟葛莱西安诺、罗兰佐都来了。再见；您现在有了更好的同伴，我们可以少陪啦。

 

　　萨拉里诺 倘不是因为您的好朋友来了，我一定要叫您快乐了才走。

 

　　安东尼奥 你们的友谊我是十分看重的。照我看来，恐怕还是你们自己有事，所以借着这个机会想抽身出去吧？

 

　　萨拉里诺 早安，各位大爷。

 

　　巴萨尼奥 两位先生，咱们什么时候再聚在一起谈谈笑笑？你们近来跟我十分疏远了。难道非走不可吗？

 

　　萨拉里诺 您什么时候有空，我们一定奉陪。（萨拉里诺、萨莱尼奥下。）

 

　　罗兰佐 巴萨尼奥大爷，您现在已经找到安东尼奥，我们也要少陪啦；可是请您千万别忘记吃饭的时候咱们在什么地方会面。

 

　　巴萨尼奥 我一定不失约。

 

　　葛莱西安诺 安东尼奥先生，您的脸色不大好，您把世间的事情看得太认真了；一个人思虑太多，就会失却做人的乐趣。相信我，您近来真是变的太厉害啦。

 

　　安东尼奥 葛莱西安诺，我把这世界不过看作一个世界，每一个人必须在这舞台上扮演一个角色，我扮演的是一个悲哀的角色。

 

　　葛莱西安诺 让我扮演一个小丑吧。让我在嘻嘻哈哈的欢笑声中不知不觉地老去；宁可用酒温暖我的肠胃，不要用折磨自己的呻吟冰冷我的心。为什么一个身体里面流着热血的人，要那么正襟危坐，就像他祖宗爷爷的石膏像一样呢？明明醒着的时候，为什么偏要像睡去了一般？为什么动不动翻脸生气，把自己气出了一场黄疸病来？我告诉你吧，安东尼奥——因为我爱你，所以我才对你说这样的话：世界上有一种人，他们的脸上装出一副心如止水的神气，故意表示他们的冷静，好让人家称赞他们一声智慧深沉，思想渊博；他们的神气之间，好像说，“我的说话都是纶音天语，我要是一张开嘴唇来，不许有一头狗乱叫！”啊，我的安东尼奥，我看透这一种人，他们只是因为不说话，博得了智慧的名声；可是我可以确定说一句，要是他们说起话来，听见的人，谁都会骂他们是傻瓜的。等有机会的时候，我再告诉你关于这种人的笑话吧；可是请你千万别再用悲哀做钓饵，去钓这种无聊的名誉了。来，好罗兰佐。回头见；等我吃完了饭，再来向你结束我的劝告。

 

　　罗兰佐 好，咱们在吃饭的时候再见吧。我大概也就是他所说的那种以不说话为聪明的人，因为葛莱西安诺不让我有说话的机会。

 

　　葛莱西安诺 嘿，你只要再跟我两年，就会连你自己说话的口音也听不出来。

 

　　安东尼奥 再见，我会把自己慢慢儿训练得多说话一点的。

 

　　葛莱西安诺 那就再好没有了；只有干牛舌和没人要的老处女，才是应该沉默的。（葛莱西安诺、罗兰佐下。）

 

　　安东尼奥 他说的这一番话有些什么意思？

 

　　巴萨尼奥 葛莱西安诺比全威尼斯城里无论哪一个人都更会拉上一大堆废话。他的道理就像藏在两桶砻糠里的两粒麦子，你必须费去整天工夫才能够把它们找到，可是找到了它们以后，你会觉得费这许多气力找它们出来，是一点不值得的。

 

　　安东尼奥 好，您今天答应告诉我您立誓要去秘密拜访的那位姑娘的名字，现在请您告诉我吧。

 

　　巴萨尼奥 安东尼奥，您知道得很清楚，我怎样为了维持我外强中干的体面，把一份微薄的资产都挥霍光了；现在我对于家道中落、生活紧缩，倒也不怎么在乎了；我Zui大的烦恼是怎样可以解脱我背上这一重重由于挥霍而积欠下来的债务。无论在钱财方面或是友谊方面，安东尼奥，我欠您的债都是顶多的；因为你我交情深厚，我才敢大胆把我心里所打算的怎样了清这一切债务的计划全部告诉您。

 

　　安东尼奥 好巴萨尼奥，请您告诉我吧。只要您的计划跟您向来的立身行事一样光明正大，那么我的钱囊可以让您任意取用，我自己也可以供您驱使；我愿意用我所有的力量，帮助您达到目的。

 

　　巴萨尼奥 我在学校里练习射箭的时候，每次把一枝箭射得不知去向，便用另一枝同样射程的箭向着同一方向射去，眼睛看准了它掉在什么地方，就往往可以把那失去的箭找回来；这样，冒着双重的险，就能找到两枝箭。我提起这一件儿童时代的往事作为譬喻，因为我将要对您说的话，完全是一种很天真的思想。我欠了您很多的债，而且像一个不听话的孩子一样，把借来的钱一起挥霍完了；可是您要是愿意向着您放射第一枝箭的方向，再射出您的第二枝箭，那么这一回我一定会把目标看准，即使不把两枝箭一起找回来，至少也可以把第二枝箭交还给您，让我仍旧对于您先前给我的援助做一个知恩图报的负债者。

 

　　安东尼奥 您是知道我的为人的，现在您用这种譬喻的话来试探我的友谊，不过是浪费时间罢了；您要是怀疑我不肯尽力相助，那就比花掉我所有的钱还要对不起我。所以您只要对我说我应该怎么做，如果您知道哪件事是我的力量所能办到的，我一定会给您办到。您说吧。

 

　　巴萨尼奥 在贝尔蒙特有一位富家的嗣女，长得非常美貌，尤其值得称道的，她有非常卓越的德性；从她的眼睛里，我有时接到她的脉脉含情的流盼。她的名字叫做鲍西娅，比起古代凯图的女儿，勃鲁托斯的贤妻鲍西娅来，毫无逊色。这广大的世界也没有漠视她的好处，四方的风从每一处海岸上带来了声名藉藉的求婚者；她的光亮的长发就像是传说中的金羊毛，把她所住的贝尔蒙特变做了神话中的王国，引诱着无数的伊阿宋①前来向她追求。啊，我的安东尼奥！只要我有相当的财力，可以和他们中间无论哪一个人匹敌，那么我觉得我有充分的把握，一定会达到愿望的。

 

　　安东尼奥 你知道我的全部财产都在海上；我现在既没有钱，也没有可以变换现款的货物。所以我们还是去试一试我的信用，看它在威尼斯城里有些什么效力吧；我一定凭着我这一点面子，能借多少就借多少，尽我Zui大的力量供给你到贝尔蒙特去见那位美貌的鲍西娅。去，我们两人就去分头打听什么地方可以借到钱，我就用我的信用做担保，或者用我自己的名义给你借下来。（同下。）

 

　　第二场　贝尔蒙特。鲍西娅家中一室

 

　　鲍西娅及尼莉莎上。

 

　　鲍西娅 真的，尼莉莎，我这小小的身体已经厌倦了这个广大的世界了。

 

　　尼莉莎 好小姐，您的不幸要是跟您的好运气一样大，那么无怪您会厌倦这个世界的；可是照我的愚见看来，吃得太饱的人，跟挨饿不吃东西的人，一样是会害病的，所以中庸之道才是Zui大的幸福：富贵催人生白发，布衣蔬食易长年。

 

　　鲍西娅 很好的句子。

 

　　尼莉莎 要是能够照着它做去，那就更好了。

 

　　鲍西娅 倘使做一件事情就跟知道应该做什么事情一样容易，那么小教堂都要变成大礼拜堂，穷人的草屋都要变成王侯的宫殿了。一个好的说教师才会遵从他自己的训诲；我可以教训二十个人，吩咐他们应该做些什么事，可是要我做这二十个人中间的一个，履行我自己的教训，我就要敬谢不敏了。理智可以制定法律来约束感情，可是热情激动起来，就会把冷酷的法令蔑弃不顾；年轻人是一头不受拘束的野兔，会跳过老年人所设立的理智的藩篱。可是我这样大发议论，是不会帮助我选择一个丈夫的。唉，说什么选择！我既不能选择我所中意的人，又不能拒绝我所憎厌的人；一个活着的女儿的意志，却要被一个死了的父亲的遗嘱所箝制。尼莉莎，像我这样不能选择，也不能拒绝，不是太叫人难堪了吗？

 

　　尼莉莎 老太爷生前道高德重，大凡有道君子临终之时，必有神悟；他既然定下这抽签取决的方法，叫谁能够在这金、银、铅三匣之中选中了他预定的一只，便可以跟您匹配成亲，那么能够选中的人，一定是值得您倾心相爱的。可是在这些已经到来向您求婚的王孙公子中间，您对于哪一个Zui有好感呢？

 

　　鲍西娅 请你列举他们的名字，当你提到什么人的时候，我就对他下几句评语；凭着我的评语，你就可以知道我对于他们各人的印象。

 

　　尼莉莎 第一个是那不勒斯的亲王。

 

　　鲍西娅 嗯，他真是一匹小马；他不讲话则已，讲起话来，老是说他的马怎么怎么；他因为能够亲自替自己的马装上蹄铁，算是一件天大的本领。我很有点儿疑心他的令堂太太是跟铁匠有过勾搭的。

 

　　尼莉莎 还有那位巴拉廷伯爵呢？

 

　　鲍西娅 他一天到晚皱着眉头，好像说，“你要是不爱我，随你的便。”他听见笑话也不露一丝笑容。我看他年纪轻轻，就这么愁眉苦脸，到老来只好一天到晚痛哭流涕了。我宁愿嫁给一个骷髅，也不愿嫁给这两人中间的任何一个；上帝保佑我不要落在这两个人手里！

 

　　尼莉莎 您说那位法国贵族勒·滂先生怎样？

 

　　鲍西娅 既然上帝造下他来，就算他是个人吧。凭良心说，我知道讥笑人是一桩罪过，可是他！嘿！他的马比那不勒斯亲王那一匹好一点，他的皱眉头的坏脾气也胜过那位巴拉廷伯爵。什么人的坏处他都有一点，可是一点没有他自己的特色；听见画眉唱歌，他就会手舞足蹈；见了自己的影子，也会跟它比剑。我倘然嫁给他，等于嫁给二十个丈夫；要是他瞧不起我，我会原谅他，因为即使他爱我爱到发狂，我也是永远不会报答他的。

 

　　尼莉莎 那么您说那个英国的少年男爵，福康勃立琪呢？

 

 

　　鲍西娅 你知道我没有对他说过一句话，因为我的话他听不懂，他的话我也听不懂；他不会说拉丁话、法国话、意大利话；至于我的英国话是如何高明，你是可以替我出席法庭作证的。他的模样倒还长得不错，可是唉！谁高兴跟一个哑巴做手势谈话呀？他的装束多么古怪！我想他的紧身衣是在意大利买的，他的裤子是在法国买的，他的软帽是在德国买的，至于他的行为举止，那是他从四面八方学来的。