焊接工裝夾具在我國一貫比較落后，而且不受重視。各廠家都實行自己開發(fā)設計制造，專用性強，費時費工，工裝成本非常高。柔性組合焊接工裝基本上是一個空白。德國西格芒公司(system) 在自身承接客戶變化多樣的結構件的生產過程中，應用組合夾具的設計思想，以其創(chuàng)意和創(chuàng)新的巧妙構思、靈活多樣的結構組合，獨創(chuàng)了組合式三維焊接工作臺，并逐漸從滿足自我的使用到供應給各行各業(yè)的用戶。柔性化的焊接工裝免除了設計人員重復設計和制作工裝的投入,在短短10年左右的時間內，就已經(jīng)在幾千家歐美著名的機械焊接與切削行業(yè)成功應用。在德國金屬加工領域是有口皆碑的工裝助手。西格芒公司(system)三維柔性化組合焊接工作臺技術在歐洲、美國和中國已經(jīng)獲得了多項專利。

三維組合焊接夾緊系統(tǒng)介紹

德國西格芒公司(system) 三維組合焊接工作臺有D28和D16兩個系列。在高精度的臺面上，每隔100mm均布D28的圓孔或每隔50mm均布D16的圓孔，這些孔可用于拼接各種功能的定位模塊和夾具。各種功能模塊除臺面外，還有定位塊，直角塊，立柱，任意角度調整，V形塊，銷栓，各類快速夾具，間隙調整片及各種輔助模塊。模塊的設計構思巧妙，可以進行各種組合和反復應用。

system16系統(tǒng)

用于模塊之間互相緊固連接的銷栓，內部采用五個同心鋼珠。銷栓松開時，鋼珠退入銷栓內，此時銷栓可方便地插入模塊的孔內。當用手逐漸擰緊時，五個鋼珠逐漸彈出，自動對中并夾緊模塊。用扳手扳緊后，其對模塊的夾緊力可達5噸，剪切力可達25噸。

system28系統(tǒng)

1.臺面

臺面采用帶孔格板形式。在臺面的上面和側面，每隔100mm均布φ28mm的圓孔(system28系列)，或每隔50mm均布φ16mm的圓孔(system16系列)，并以同樣的間隔劃有尺寸線，臺面邊緣有毫米刻度線。這些圓孔可用于拼接各種功能的定位模塊和夾具。臺面尺寸從500mm×1000mm到2000mm×4000mm，并且可以根據(jù)需要組合成任意大小的尺寸和條塊形狀。臺面的支撐腳有標準腳、伸縮腳、帶移動輪腳、固定腳和剪式升降腳等，以適應各種不同的需要。這一系列的精心設計，給使用者提供了極大的方便。

2.銷栓

一套孔系夾緊系統(tǒng)的關鍵就在于固定銷栓。西格芒銷栓采用鋼球夾緊結構，既簡單實用安全穩(wěn)固，又便于清潔，而且只要單手就可以使用。夾緊銷栓用優(yōu)質材料制造，并具有一定的硬度。

3.直角塊

直角塊可用于止位、定直角、構建三維立體結構和延伸工作臺面等。大型的直角塊上還配有寬度為28mm或16mm的滑槽，可以前后、上下滑動，并在任意需要的位置用銷栓緊固定位。

4.立柱

各種長度的立柱有(100*200*h)或(200*200*h)工作面，工作面上配有φ28mm或φ16mm的系統(tǒng)孔。立柱可用于構建三維立體結構，或者與臺面配合，構成各種異形臺面。

5.夾具

夾具品種繁多，可歸納為以下三種形式：

(1)懸臂夾具 按照夾具的插入方向與夾緊力方向，有180°、90°、45°三種。按照夾緊手柄的類型，有手工螺旋式、快速夾緊式、短六角螺釘式等。

(2)補償懸臂夾具 由于夾具在臺面上是采用圓棒插入孔中的形式，棒孔間的間隙和夾具本身的微小柔性，使得夾具在夾緊過程中有帶動工件偏轉的傾向。為了防止這種偏轉，西格芒公司發(fā)明了補償懸臂夾具。這種夾具在懸臂中增加了彈性伸縮，化解掉夾緊時的側向分力，以補償夾具本身的變形和插入過程中的間隙，保證夾具的夾緊力與夾緊方向一致。
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(3)快速夾具 西格芒產品中揉合了德國另一家著名的AMF公司的手動或氣動快速夾具。垂直壓緊式、水平推拉式等品種繁多的手動、氣動夾具，通過一φ28mm的過渡件，可方便地安裝在需要的地方。

6.任意角度調整塊

可以連續(xù)調節(jié)0°～225°的任意角度，在需要的角度處可以用油壓的方式鎖緊，可平臥或豎立使用。夾角臂上的兩側分別有系統(tǒng)孔和槽，可在其上面進一步安裝模塊定位或夾緊。

7.止位塊

各種小型的止位塊設計有系統(tǒng)孔或槽，以便在構建工裝時方便地在需要的地方定位。止位塊的尺寸設計非常科學合理，可以達到最小25mm的調整量。進一步調整25mm以下尺寸時可用配套的間距調整套件。理論上使用西格芒工作臺構建工裝時，量具變得是多余的了。

8.各種輔助模塊

這類模塊中包括：專門用于定位圓管的V形塊和鏈式夾具；定位法蘭的標準法蘭板；臺面角上45°方向延伸時用的角模塊；間距調整套件；φ28mm和φ16mm系統(tǒng)過渡銷；使用一件夾具壓緊兩點(夾緊圓管)的夾緊橋；用于用戶自制件與西格芒標準件連接的過渡接口塊；起重吊環(huán)；防止焊接時臺面與焊接電纜間出現(xiàn)電火花的專用插頭及防止焊接飛濺用的專用套件等。

三維組合焊接夾緊系統(tǒng)特點：

德國西格芒三維柔性組合焊接夾具系統(tǒng)廣泛應用于各類鋼結構、工程機械制造、壓力容器、建筑框架、汽車工業(yè)、自行車(摩托車)制造、鈑金加工、金屬家具、工業(yè)管道(法蘭)、機器人技術以及設備裝配和檢測設備等。這種組合夾具的突出優(yōu)點是：

1） 模塊化：所有組件分門別類，進行了標準化和系列化，互相匹配。選用最少的模塊，就可以實現(xiàn)各種快速定位和夾緊的功能。

2） 柔性化：拼裝方式多樣，用戶只要充分發(fā)揮想象力，幾乎可達到任何專用夾具同樣的定位和夾緊功能。拼裝快速，裝拆方便；工作臺面可以根據(jù)工件形狀、大小進行拼裝組合。臺面上的刻度和模塊尺寸的設計，使操作工人不用量具就可以根據(jù)工件尺寸迅速搭出所需要的工裝。

3） 高精度：工作臺面和各種功能模塊上每隔50或100mm配套的D16或D28的圓孔，任意孔的孔間距尺寸公差小于0.02mm，這種精度將會反映在用戶所加工的產品中。所以，也有用戶將此工作臺用作檢具的基準平臺。

4） 專利設計：各功能模塊中有不少是專利產品，如模塊間連接采用的銷栓，為防止工件在夾緊過程中移位而特殊設計的帶補償?shù)膹椥詩A具等。

5） 三維立體設計：模塊中的立柱，直角塊可用于向三維空間拼接，便于生產各類立體構件。

三維組合焊接夾緊系統(tǒng)的應用實例

有了這種組合焊接工作臺，對于不斷重復設計工裝的用戶來說，就可大大節(jié)約重復投資耗費在工裝上的設計制作時間和資金。用戶可根據(jù)需要快速拼接出不同要求的工裝，就像兒童玩拼裝式玩具一樣。這種三維柔性工裝可用于汽車制造行業(yè)，工程機械行業(yè)，鋼結構生產行業(yè)，扳金加工行業(yè)，自行車（摩托車）制造行業(yè)，與焊接機器人或專用焊機配套等等。如：德國Benz公司（斯圖加特工廠）在汽車模具和檢具上的應用； Liebherr和MAN公司在生產工程車輛和機械中應用siegmund工裝, 焊接拼裝底盤和車架；Schwing Stetter公司應用siegmund工裝生產攪拌車和建筑機械；用siegmund工作臺作為Trumpf 公司的激光焊接和切割設備的工作平臺。當然，作為日常工作必不可少的輔助工具，siegmund產品更廣泛地應用在各種焊接場合中。相信在我國焊接工藝不斷發(fā)展中，siegmund產品一定能得到越來越多的中國用戶歡迎。

(1)應用實例一 下圖所示為某廠生產裝載機的承重臂。由于這一承重臂規(guī)格多，批量不大，以前在焊接前必須制作專用焊接工裝，以保證左右臂的平行度及彎角的角度。這樣僅從設計到制作完成工裝，就至少需要4周的時間，而且要投入大量資金；用完以后，工裝還需要一定的空間存放，以備下次使用。有了西格芒柔性組合工裝后，從考慮構思工裝到拼裝完成，最多一天時間(隨著對西格芒柔性工裝熟悉程度的提高還可大大縮短)。用完后這套工裝可立即拆除，再搭建其他工裝，不占用空間。即使過若干年后，用戶再來訂做更換備件，也不用擔心工裝的問題。這一實例中比較重要的定位尺寸為左右臂兩端部及轉角部位軸孔的同心度。建議焊接前使用輔助的芯棒對穿兩孔，然后將芯棒夾持于工作臺面上。完成焊接后松開并抽出芯棒。

(2)應用實例二 下圖為某著名汽車廠在開發(fā)新車中使用的西格芒柔性工裝。整個汽車的框架都用西格芒工裝定位和夾緊。這樣做的目的，一是這種車型本身的批量不大，不適用專用流水線焊裝；另一種是為大批量生產的焊裝生產尋找最佳的夾緊工藝。

(3)應用實例三 下圖所示為某管道中一節(jié)彎管(法蘭)的焊接實例，由于使用了西格芒柔性工裝，保證了法蘭定位的精確，避免了管道最后安裝時的錯位。

由于西格芒三維組合工裝的靈活性，它的應用實例是大量的。對于較簡單的平面構件、立體框架、箱體等焊接時的定位，它可以非常方便地實現(xiàn)。即使是較復雜的構件，實際上也可以通過分步焊接來實現(xiàn)。這樣既實現(xiàn)了操作的方便性，又大大提高了工作臺的利用率。實踐證明，該三維組合焊接夾緊系統(tǒng)可以按照用戶的充分想象，在絕大部分的焊接過程中獲 得應用。