汽车排气管焊接夹具的运动学仿真

潘志奎，陈 雪，陈 成

(北华大学 机械工程学院，吉林 吉林 132021)

目前市面上的汽车排气管焊接夹具主要分为专用焊接夹具和模块化组合焊接夹具，排气管焊接夹具是提升汽车排气管焊接质量的重要装置[1-2].排气管焊接夹具还未能实现根据焊缝位置自动调整角度和位置，以满足焊接机器人快速定位焊缝进行焊接任务.在汽车排气管焊接过程中，由于焊接夹具的夹持机构工作周期选择不合理，使得夹爪与排气管发生碰撞和磨损，造成夹持机构失效或者排气管碰撞变形.另外排气管与焊接夹具之间发生运动干涉，使得焊接机器人没法按最佳的角度与距离进行焊接，造成了排气管焊接质量不佳的情况.

本文以一种四爪型汽车排气管焊接为例，模拟焊接夹具在实际生产环境中的工作情况，通过添加机械翻转结构实现焊接夹具角度调整和直线位移调整，使得焊接夹具与焊接机器人更好配合，提高排气管焊接夹具的生产效率和工作稳定性，缩短排气管的生产周期.

1 排气管焊接夹具机构组成及工作原理

1.1 排气管焊接夹具机构组成

图1是四爪型排气管焊接夹具三维示意图.四爪型排气管焊接夹具主要由夹持机构和分度机构两大部分组成.

(a)夹持机构示意图

(b)分度机构示意图 图1 焊接夹具三维模型图

夹持机构主要由气缸(横向气缸、轴向气缸)、活塞杆、弧形夹爪、连杆等组成，夹持机构主要负责排气管在焊接过程中完成定位……