一种基于二次开发的柔性化焊接夹具快速设计方法技术

本发明专利技术公开了一种柔性化焊接夹具快速设计方法，包括：步骤1、对夹具进行模块化分类，提出夹紧装置和定位装置，并将它们分为标准件和非标准件；步骤2，标准件零件以及非标准件参数化模型模板存入UG数据库中；步骤3，完成对夹紧装置中各零件的选型；步骤4，完成非标件的自动设计，从而完成单个夹紧装置的设计；步骤5，完成对定位装置中各零件的选型；步骤6，确定非标件参数，完成非标件的自动设计，从而完成单个定位装置的设计；步骤7，完成下一个夹紧装置和定位装置设计，直到确定完车身总成上全部夹紧点和定位点，完成一整套焊接夹具自动化设计。标准化后的夹具可从数据库中反复调取，制造加工也可利用现有的夹具进行装配，节省制造成本。

A Fast Design Method of Flexible Welding Fixture Based on Secondary Development

The invention discloses a fast design method of flexible welding fixture, which includes: step 1, modular classification of fixture, clamping device and positioning device, and they are divided into standard parts and non-standard parts; step 2, parametric model template of standard parts and non-standard parts is stored in UG database; step 3, finish. Step 4 completes the automatic design of non-standard parts to complete the design of a single clamping device; Step 5 completes the selection of parts in the positioning device; Step 6 determines the parameters of non-standard parts and completes the automatic design of non-standard parts to complete the design of a single positioning device; Step 7 completes the design of a single positioning device. Complete the next clamping device and positioning device design, until all clamping points and positioning points on the body assembly are determined, complete a set of welding fixture automation design. The standardized fixture can be fetched repeatedly from the database, and the existing fixture can also be used for assembly in manufacturing process to save manufacturing costs.

【技术实现步骤摘要】
一种基于二次开发的柔性化焊接夹具快速设计方法
本专利技术涉及一种柔性制造方法，尤其涉及一种基于二次开发的柔性化焊接夹具快速设计方法。
技术介绍
焊接夹具由一个一个相互配合的基本单元组成，每个基本单元完成特定的定位和夹紧的工作，对应于不同的车身零部件。每个基本单元放置在底板上，调节每个基本单元的方位以此来适应不同的车身零部件，最大程度上地实现对车身的定位和夹紧，完成车身的焊接。一般情况下，不同车身零件需要不同的焊接夹具，因此对于不同车型不同零部件焊接夹具设计通常需要耗费大量的人力和物力，如何实现焊接夹具快速设计、柔性设计是需要解决的重点工作。通常，工程师需要根据车身不同部位设计不同的焊接夹具，然后一个一个组装起来，最终完成一套夹具设计。例如：CN101905403B公开了一种夹具的设计方法，其虽然采用模块化设计方法，将夹具分为标准件以及非标准件提高夹具零部件利用率，但是，其标准化程度不高，在设计过程中，还需要将众多标准件一个个根据结构组合起来，然后在此基础上从新手动设计非标准件结构。又如：专利CN104063598A公开了另一种夹具设计方法，其虽然通过CBR算法检索相似零件实例，优选出以往单个类似组合夹具，再进行修改，但是，对于新的结构，其还只能手动设计，因此自动化程度不高，不能满足今后多品种、小批量、定制化车身焊接夹具柔性化设计需求。再如：专利CN105975650A也公开了一种夹具设计方法，其也通过建立实例本体库，利用语义匹配计算夹具与工件的相似度，推选出满足结构的单个夹具类型，更改尺寸完成装配，但是，同样对于未出现过的结构，不能找到相似类型；其次，它筛选出来的夹具单单只能完成孔位匹配，达不到车身复杂型面加紧定位要求，还需要手动更改全部夹具尺寸其柔性化设计和制造更低。由于完成车身焊接夹具所需夹具套数过多，每套夹具上基本单元过多，目前焊接夹具设计主要存在这些缺点：一是无法扩大标准件的使用，标准化程度不高：二是无法实现快速设计、柔性设计，设计周期过长。
技术实现思路
本专利技术提供的目的是提供一种方法通过设计开发，适应于车身焊接夹具的开发设计，以标准化、柔性化为启发，借助二次开发技术，实现对焊接夹具的快速设计、柔性设计，缩短车辆的设计制造周期。本专利技术的技术方案是提供了一种柔性化焊接夹具快速设计方法，其特征在于：包括：步骤1、对夹具进行模块化分类，提出夹紧装置和定位装置，并将它们分为标准件和非标准件，设定每类标准件不同尺寸以及非标准件可变参数，并赋予它们基准孔组、面上属性名称；步骤2，将步骤1所定义的标准件零件以及非标准件参数化模型模板存入UG数据库中；步骤3，确定车身上某个夹紧点位置，自动匹配选型步骤2中存入在数据库中的标准件及非标准件数模，完成对夹紧装置中各零件的选型；步骤4，自动装配步骤3匹配选型缓存后的标准件及非标准件，自动确定非标件参数，完成非标件的自动设计，从而完成单个夹紧装置的设计；步骤5，确定车身上某个定位点位置，自动匹配选型步骤2中存入在数据库中的标准件及非标准件数模，完成对定位装置中各零件的选型；步骤6，自动装配步骤5匹配选型缓存后的标准件及非标准件，自动确定非标件参数，完成非标件的自动设计，从而完成单个定位装置的设计；步骤7，重复步骤3、步骤4，确定新的夹紧点，重复步骤5、步骤6，确定新的定位孔点，完成下一个夹紧装置和下一个定位装置设计，直到确定完车身总成上全部夹紧点和定位点，完成一整套焊接夹具自动化设计。本专利技术的有益效果在于：1.利用对焊接夹具的标准化分类，自动匹配不同型号，扩大非标准件上标准参数，不需要针对不同车型设计出完全不同的夹具类型，标准化后的夹具可从数据库中反复调取，制造加工也可利用现有的夹具进行装配，节省制造成本；2.利用标准化及扩大标准化程度的标准件与非标准件，建立夹具数据库，完成对每一种类型、型号夹具的分类，通过二次开发技术，实现焊接夹具的快速匹配组装，减少夹具设计的设计周期。3.本柔性化焊接夹具快速设计方法以模块化原理为启发，将焊接夹具设计变为标准化、柔性化快速设计，通过对标准件的分类分规格，相比传统设计更加清晰便捷，可循环重复利用。4.本柔性化焊接夹具快速设计方法，针对非标件的设计，采用了进一步扩大标准化程度方法，进行参数化自动设计，相较之前，夹具结构更加简单实用，缩短设计时间。焊接夹具设计时，以智能设计、柔性设计、快速设计为起点，运用算法来约束夹具零件的配合，选取夹紧点使之自动生成夹具基本单元，大大缩短设计周期。附图说明图1是柔性化焊接夹具快速设计方法流程。图2是本专利技术结构示意图。图3是本专利技术结构组成标准件上基准属性特征名称示意图。图4是本专利技术非标准件L型定位块、定位销参数化结构示意图。图5是实际案例图。其中：1、夹紧臂，2、L型定位块，3、L型支撑座，4、T型座，5、夹钳支座，6、限位块，7、夹钳，8、I型块，9、定位销座，10、定位销，1-2、夹紧臂与L型定位块基准间配合，2-3、L型定位块与L型支撑座基准配合，3-4、L型支撑座与T型座基准配合，4-5、T型座与夹钳支座基准配合，5-6、夹钳支座与限位块基准配合，5-7、夹钳支座与夹钳基准配合，7-1、夹钳与夹紧臂基准配合，8-4、I型座与T型座基准配合，8-9、I型座与定位销座基准配合，9-10、I型定位销座与定位销基准配合。具体实施方式下面将结合附图1-4对本专利技术实施例中的技术方案进行详细说明。如图图1所示，该实施例提供了一种柔性化焊接夹具快速设计方法，包括：步骤1、对夹具进行模块化分类，提出夹紧装置和定位装置，并将它们分为标准件和非标准件，设定每类标准件不同尺寸以及非标准件可变参数，并赋予它们基准孔组、面上属性名称。该步骤中可分为以下过程：步骤1.1，设定标准件零件具体类型。该实施例中，对焊接夹具进行基于模块化思想分类，包含如图2所示的标准件：夹紧臂1、L型支撑架3、T型座4、夹钳支座5、限位块6、夹钳7、I型块8、定位销座9等，以及非标准件：L型定位块2、定位销销10。步骤1.2，设计每一种标准件零件的具体长度尺寸，每个标准件零件上设置有基准孔组、面。该实施例中，标准件每一种类型又分化几种尺寸类型：——夹紧臂1包含163mm、203mm、243mm长度三种类型；——L型支撑架3包含70mm、110mm、150mm长度三种类型；——T型座4分为等差为50mm范围为200—550mm不等的八种高度类型；——夹钳支座5包含132mm、157mm、182mm长度三种类型；——限位块6统一为19mm宽度类型；——夹钳7包含3种类型；——I型块8统一类型；——定位销座9包含90mm、100mm、110mm、120mm四种长度类型；如图2所示，上述所有标准件均包含2组或3组基准孔组(其中每组基准孔包含1或2个螺纹孔M8、2个销孔，螺纹孔与销孔错开分布)，1-2至9-10为基准间配合情况，特别的，定位销座上采用定位销座Φ10基准孔，以此基准来组装。步骤1.3，对每个标准件、非标准件中基准孔、及与基准孔相关的基准面上赋予能够识别的具有属性的特征名称。在该实施例中，在UG里对各个标准件模型在基准孔面属性里常规一栏里进行命名，基准属性名称如表1所示，具体位置如图3所示。表1装配参数步骤1.4，将同一种型号标准件数模文本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性化焊接夹具快速设计方法，其特征在于：包括：步骤1、对夹进行模块化分类，提出夹紧装置和定位装置，并将它们分为标准件和非标准件，设定每类标准件不同尺寸以及非标准件可变参数，并赋予它们基准孔组、面上属性名称；步骤2，将步骤1所定义的标准件零件以及非标准件参数化模型模板存入UG数据库中；步骤3，确定车身上某个夹紧点位置，自动匹配选型步骤2中存入在数据库中的标准件及非标准件数模，完成对夹紧装置中各零件的选型；步骤4，自动装配步骤3匹配选型缓存后的标准件及非标准件，自动确定非标件参数，完成非标件的自动设计，从而完成单个夹紧装置的设计；步骤5，确定车身上某个定位点位置，自动匹配选型步骤2中存入在数据库中的标准件及非标准件数模，完成对定位装置中各零件的选型；步骤6，自动装配步骤5匹配选型缓存后的标准件及非标准件，自动确定非标件参数，完成非标件的自动设计，从而完成单个定位装置的设计；步骤7，重复步骤3、步骤4，确定新的夹紧点，重复步骤5、步骤6，确定新的定位孔点，完成下一个夹紧装置和下一个定位装置设计，直到确定完车身总成上全部夹紧点和定位点，完成一整套焊接夹具自动化设计。

【技术特征摘要】
1.一种柔性化焊接夹具快速设计方法，其特征在于：包括：步骤1、对夹进行模块化分类，提出夹紧装置和定位装置，并将它们分为标准件和非标准件，设定每类标准件不同尺寸以及非标准件可变参数，并赋予它们基准孔组、面上属性名称；步骤2，将步骤1所定义的标准件零件以及非标准件参数化模型模板存入UG数据库中；步骤3，确定车身上某个夹紧点位置，自动匹配选型步骤2中存入在数据库中的标准件及非标准件数模，完成对夹紧装置中各零件的选型；步骤4，自动装配步骤3匹配选型缓存后的标准件及非标准件，自动确定非标件参数，完成非标件的自动设计，从而完成单个夹紧装置的设计；步骤5，确定车身上某个定位点位置，自动匹配选型步骤2中存入在数据库中的标准件及非标准件数模，完成对定位装置中各零件的选型；步骤6，自动装配步骤5匹配选型缓存后的标准件及非标准件，自动确定非标件参数，完成非标件的自动设计，从而完成单个定位装置的设计；步骤7，重复步骤3、步骤4，确定新的夹紧点，重复步骤5、步骤6，确定新的定位孔点，完成下一个夹紧装置和下一个定位装置设计，直到确定完车身总成上全部夹紧点和定位点，完成一整套焊接夹具自动化设计。2.根据权利要求1所述的一种柔性化焊接夹具快速设计方法，其特征在于：步骤1包括：步骤1.1，设定标准件零件具体类型；步骤1.2，设计每一种标准件零件的具体规格尺寸，每个标准件零件上设置有基准孔、面；步骤1.3，对每个标准件、非标准件中基准孔、及与基准孔相关的定面上赋予能够识别的具有属性的特征名称；步骤1.4，将同一种型号标准件数模文件分别以名称和尺寸命名；步骤1.5，规格化非标准件上的尺寸，设定三个参数化可变尺寸P0、P1、P2。3.根据权利要求1所述的一种柔性化焊接夹具快速设计方法，其特征在于：步骤2包括：步骤2.1，将标准件数模零件分类存入UG数据库，用MenuScript界面菜单语言编写UI界面，需要时进行手工调取；步骤2.2，运用软件表达式建模功能，创建非标准件全参数表达式模型；步骤2.3，找到步骤1.5中要求可控的三个参数化可变尺寸，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡朝辉，李成，顾成波，王强，龙广鹏，程浦，
申请(专利权)人：广西艾盛创制科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45