助力机械手真空吸盘夹具在高铁地板焊接中的应用

   助力机械手是一种能够实现重物平衡，达到类似零负载操作力的省力机械设备。他有多个旋转关节接臂杆组成。可以携带重物在不同的环境中完成工作。尤其在搬运节拍快，被搬运物较重的情况下非常适用。
       高铁车辆中长大型材的焊接，普遍用助力机械手焊接来完成的。虽然助力机械手焊接有着焊接速度快，稳定性好等特点，但是由于助力机械手的焊接是通过机械臂夹持焊枪对工件进行施焊的，所以有时由于工件结构设计以及工装夹具的原因，经常会造成助力机械手焊接手臂与工装夹具相干涉的情况发生，在这种情况下，真空吸盘夹具就能很好的解决此类问题。
       由于地板由三块型材焊接构成，为了防止焊接变形，中间型材需要采用重块对地板进行施压，但是如果采用重块对地板进行压紧，将会造成工时增加，操作费力的情况发生，而如果采用伸长两侧液压压紧臂的方式压紧，又会造成IGM焊接臂与压紧臂干涉的情况。为了解决这种问题，最好有一种产品能够从背面对产品进行固定压紧，这样既避免了与焊接臂的干涉又能够减少搬运重块的工时。真空吸盘作为一种以真空吸附为动力源，真空吸盘生产厂家能够实现自动化产生向下吸进力的产品，就可以很好的解决这个问题。
       地板焊接真空吸盘方案设计：
       （1）真空系统气动原理  真空气动系统工作原理主要是真空吸盘生产厂家通过真空发生器装置形成负压，从而达到真空吸盘与工件完全吸附的状态。该系统主要由四大部件构成，真空发生装置即真空泵、真空电磁阀、单向阀以及真空吸盘构成。

   （2）固定工件情况  CRH380D地板型材，材料为6005A-T6拉伸型材,工件尺寸为27 000mm×600mm×60mm。工件总重量为900kg。
       （3）真空吸盘吸力计算  根据产品现场焊接时的作业情况，高速列车地板为水平放置，在焊接过程中会受到多个方向侧力的影响, 则其所需总吸力的计算公式为：
       F=（M/μ）重量×（G+a）重力加速度×S（安全系数）
       M=900kg, 取μ=0.5
       G为重力加速度，侧力方向的综合加速度a=4m/s2
       安全系数S=1.8
       则在焊接过程中吸紧地板所需最大总吸力分别为：
       F max=（900/0.5）×(9.81+4)×1.8=44745N
       根据工件长27m，我们分为3段来考虑设计，每9m为1段。根据动车地板的情况选择SPLO系列的扁平吸盘，每9m选用18个SPLO 370mm×80mm 吸盘, 吸力为100kg/个（竖直方向）则吸盘总数量为16×3=48个。