车身焊装夹具基础讲义.doc

车身焊装夹具基础（技能培训讲义）1、焊装夹具基本构造1.1、焊装夹具的用途（图1-1）焊装夹具在车身生产中的作用是：通过夹具上的定位销（基准销）、S面型块（基准面）、夹紧臂等组件的协调作用，将工件（冲压件或总成件）安装到工艺设定的位置上并夹紧，不让工件活动位移，保证车身焊接精度的一致性和稳定性。图1-1夹紧臂工件定位销 1.2、焊装夹具基本构造（图1-2）夹具的基本构造：如图1-2所示，由台板、支座、L板、基准销、基准面、夹紧机构（气缸、夹紧臂、U型限位块等）等组成。图1-2夹紧臂汽缸L板支座基准面台板基准销1.2.1、台板（图1-2-1）a、用途用于安装夹具组件，上表面加工有坐标刻度线，用于夹具基准状况的检测（如：三座标检测仪检测用）。b、安装要求台面应处于水平状态（工艺设计要求倾斜放置的除外），安装时用测量仪、水平仪或透明胶管灌水检查校水平。多台连线安装的夹具（特别是采用举升自动搬送的装置），同轴度和水平度、节距应符合设计要求。图1-2-1c、使用保养 保持台面清洁、无焊渣、油污、灰尘附着、无分流烧伤或撞击凸凹痕迹，座标刻度线清晰完整，严禁在台面上敲击作业。1.2.2、支座（图1-2-2）图1-2-2连接螺栓垫板调节螺杆支座a、用途用于支撑夹具台板、夹具高度调节和安放水平调整，使夹具按工艺布置要求定置安放。b、安装要求连接螺栓紧固可靠，调节螺杆应有垫板支撑，夹具定置调整符合要求后，要将调节螺杆螺母拧紧，若是大型夹具或连线夹具垫板应和基础预埋件可靠连接（焊接）。c、使用保养 定期检查拧紧连接螺栓和螺杆锁紧螺母，定期检查调整台板的水平度。1.2.3、L板（图1-2-3）图1-2-3a、用途 用于安装夹具型块（S面元件）、基准销组件、夹紧机构、导向装置等夹具组件。b、安装要求采用高强螺栓与台板连接，并配定位销定位，同夹具组件的连接也应采用高强螺栓连接，并配定位销定位。c、使用保养 定期检查拧紧连接螺栓（最好用记号笔做标记），定期检查定位销有否松动或脱落。1.2.4、基准面（S面型块图1-2-4）a、用途将零件支承在正确的位置上，并支撑夹具夹紧机构的夹紧力。b、安装要求基准面型块采用高强螺栓安装在L板（或连接板）上，并用定位销定位，表面应经过调质处理，硬度在HRC48以上，一般会在基准面端部约10mm宽的部位涂红色标记，基准面应与数模相符（用三坐标仪测量）。图1-2-4基准面基准面基准面图1-2-4基准面基准面图1-2-4基准面 c、使用保养定期检查拧紧连接螺栓（最好用记号笔做标记），定期检查定位销有否松动或脱落；保持表面清洁，无分流烧伤、碰伤痕迹、无焊渣赃物附着（见图1-2-5）；夹紧状况下和工件间的间隙0.1mm（用塞尺检查 见图1-2-6）。S面焊渣灰尘图1-2-5（注：S面上若有焊渣和灰尘附着，零件则不能接触到S面，不能安装到正确位置）S面工件塞尺图1-2-6有0.1mm以上的间隙不行。1.2.5、基准销（图1-2-7）图1-2-7固定式基准销活动式基准销气缸a、用途将零件安装到正确的位置上；保持后续工序定位基准的一致性；保证产品焊接精度的一致性和稳定性。b、安装要求 定位销一般分为固定式和活动式两类。固定式安装时一般用陷钉锁紧，让其不能活动；活动销作业时能往复伸缩，以方便工件装卸，一般采用气缸（气动）或手推夹（手动）作动力，安装时径向摆动量应0.2mm；销的工作段和导向段的表面硬度和粗糙度，应分别在HRC52和0.16以上，活动销导向孔应配有石墨铜衬套，以减少销的磨损和方便维修保养。c、使用保养 基准销表面，无分流烧伤痕迹、无焊渣赃物附着。活动销导向部分应润滑良好。对定位销的磨损状况、装配状况进行日常点检和定期检查（如图1-2-8所示：装上工件，在夹持机构没有夹的状态下，用手板动一下工件，如能活动，应进一步检查确认以下项目）。图1-2-8检查工件是否松动、检查固定销紧固状况（图1-2-9）：用手从销的径向和轴向搬动，若能活动（能用手转动或拔出），则不行。固定销紧固状况检查：用手搬动一下，若能动，则不行。图1-2-9、检查基准销工作段磨损状况（图1-2-10）：（磨损极限：组焊工位：销径磨损0.2mm、单面0.1mm、增打工位：销径磨损0.5mm、单面0.25mm）。若超过上述极限，应及时更换新销。图1-2-10基准销工作段磨损状况检查标准：组焊工位：销径磨损0.2mm、单面0.1mm、增打工位：销径磨损0.5mm、单面0.25mm基准销工作段磨损状况检查标准：组焊工位：销径磨损0.2mm、单面0.1mm、增打工位：销径磨损0.5mm、单面0.25mm、检查活动式基准销导向段磨损状况（图1-2-11）：活动销在工作（伸出）状态下，关闭气源，从径向两个方向上推动销子，用游标卡尺测量摆动量，极限值应0.2mm，否则，应进一步检查销和衬套的磨损状况，将超差者更换。图1-2-11石墨铜衬套活动式定位销应小于0.2mm。图1-2-11石墨铜衬套活动式定位销应小于0.2mm。、检查定位销的有效长度（图1-2-12），用钢板尺从安装好的工件上表面测量，销伸出工件表面的直径部分必须在3-5mm之间，超过该范围应进行调整或更换新销。钢板尺定位销工 件销伸出工件表面的直径部分3-5mm图1-2-12S面S面钢板尺定位销工 件销伸出工件表面的直径部分3-5mm图-2-5-51-2.6、夹紧机构（图1-2-13）气动夹紧机构气缸U型块夹紧臂夹紧臂手推夹图1-2-13手动夹紧机构手动夹夹紧臂夹紧臂图2-6手推夹图2-6手推夹手推夹图2-6手推夹a、用途夹紧机构（U型块、夹紧臂、汽缸或手夹、等）-用于矫正变形的工件、缩小工件间的搭接间隙，将工件夹紧固定在正确的位置上（基准面），避免焊接作业时工件错位或变形，确保工件焊接精度的稳定性。夹紧时，各部位的闭合间隙应小于0.1mm，否则，会影响工件的装配精度。（注）在此面上不能涂漆。图1-2-14U型限位块夹紧臂（摆臂）、U型限位块（图1-2-14）：使夹具夹紧臂（或带有基准销和S面的摆臂）处于夹紧工况时的稳定性（不让其摆动），确保定位或夹紧部位的准确性。、夹紧臂：通过杠杆或四连杆的作用，将气缸（或手夹）的推力转化为夹紧臂（或摆臂）的夹紧力， 实现“矫正变形的工件、缩小工件间的搭接间隙，将工件夹紧固定在正确的位置上（基准面），避免焊接作业时工件错位。”的目标。、气缸（或手夹）：通过气缸（或手夹）的往复运动，实现夹具的夹紧和松开。b、安装要求U型限位块（凸凹组件）的安装，U型槽侧面和安装部位侧面间隙0.05mm，用高强内六角螺栓可靠紧固，凸凹组件啮合时不能产生碰撞（不能有异响），止动面间隙0.1mm，用手推动夹紧臂（或摆臂）凸凹组件不能有错动；夹紧臂（或摆臂）应有足够的强度，夹紧状况下不能产生弯曲变形；气缸（或手夹）的夹紧力（气压、节流阀、缓冲阀或调节螺栓）应调整合适，夹具动作应柔和，没有明显异响，工件夹紧部位不能产生明显压痕或变形；夹紧工况下工件用手不能搬动，夹紧臂用手不能晃动。注：U型限位块配合间隙用塞尺（厚薄规）检查。c、使用保养、U型限位块（一般都涂有红色标记）凸凹组件应紧固可靠无松动，止动面上无焊渣灰尘附着；夹紧状况下，用手推动夹紧臂（或摆臂）凸凹组件不能相对错动（如有错动现象，必须进一步检查（用塞尺）止动面间的配合间隙，若间隙0.1mm，应作更换处理。）。、作业过程中，要尽量避免焊枪（或工件）和夹具产生碰撞，以免造成夹臂变形；避免焊枪直接接触夹具组件，以免产生分流烧伤夹具组件；夹头表面不能有焊渣附着；夹紧臂各部位的连接螺栓应紧固可靠，铰链活动销部位应润滑良好；日常点检应对夹紧臂的夹紧状况进行检查（图1-2-15），夹紧状况下，用手从上下、左右方向搬动夹臂），如有松动的现象，应进一步检查夹紧机构的其他组件的状况，以确保夹具工作的可靠性。用手搬动夹臂，不能有松动的现象。图1-2-15、气缸杆上的锁紧螺母不能有松动的现象、气缸不能有漏气、窜气现象，否则会产生夹不紧或夹不到位的现象；气缸上的节流阀、缓冲阀锁紧螺母应紧固可靠。手夹容易疲劳松动，影响夹紧状况，日常点检中随时进行相应的调整，保持手夹操作时手感有“死点”顶紧的感觉，夹紧状况下，工件手搬无松动，夹紧臂不能用手晃动的现象。2、气动夹具基本气动系统（图2-1）图2-12.1、常通气路 常通气路（压缩气源系统）：一般由压缩气源、开关（截止阀）、气动三联体（气源处理装置）、分路器等组成。作用：给气动装置（夹具）供给干净、压力合适、带有润滑油雾的压缩空气。2.1.1、空气压缩机作用：将电机或内燃机的机械能转化为压缩空气的压力能。a、单级活塞式压缩机（图2-1-1）工作原理：图2-1-1所示，当活塞从上死点向下死点移动，活塞上腔容积逐步增大，缸内压力小于大气压，空气便从进气阀门吸入气缸内，直到在冲程下死点，活塞在曲轴的带动下向上运动，进气阀关闭，活塞上腔容积逐步减小，空气被压缩，同时出气阀被打开，压缩空气进入储气罐。这种只由一组活塞气缸的一个往复冲程就将大气压空气吸入并压缩到所需要的压力的压缩机，叫单级活塞式压缩机，通常用于需要0.30.7MPa压力范围的系统。图2-1-1b、两级活塞式压缩机（图2-1-2）在单级压缩机中，若空气压力超过0.6MPa，产生的过热将大大地降低压缩机的效率。因此，工业中使用的活塞式压缩机通常是两级的。如图2-1-2所示，压缩机由两组活塞气缸组成，第一级气缸要比第二级气缸大，工作时第一级活塞首先将吸入气缸的大气空气压缩到一定压力后，经过中间冷却器冷却后再进入第二级气缸进行二次压缩，使气压进一步增大，同时出气阀被打开，压缩空气进入储气罐。这种压缩机相对于单级压缩机，可以提供更大压力的压缩空气，同时经过冷却器的作用压缩机的的输出温度得到控制，提高了机械效率。如果最终压力为0.7MPa，第一级通常将它压缩到若0.3MPa，然后被冷却，再输送到第二级气缸中压缩到0.7MPa，最后输出的温度可能在120左右。图2-1-2第一级压缩第二级压缩冷却三散热片2.1.2、气源开关（截止阀）图2-1-3123456798 图2-1-3 二位三通截止阀结构图：1-开关总成（开位）、2-开关总成（关位）、3-阀体、4-操作手轮、5-弹簧压杆、6-弹簧座、7-弹簧、8-阀门总成、9-排气阀座。a、作用切断或开通气动装置（夹具）的压缩气源。b、工作原理 图2-1-3所示，当操作手轮处于1位置时，通过压杆5和弹簧座6压缩弹簧7，使阀门总成8克服其弹簧张力向下移动打开进气口，同时将排气口关闭，压缩空气进入夹具气动系统，使夹具处于工作状态。当操作手轮处于2位置时，压杆5和弹簧座6加在弹簧7的压力消除，阀门总成8在其弹簧张力的作用下复位上移将进气口关闭，同时将排气口打开，进入夹具气动系统的压缩气源被切断，夹具气动机构的残气被排空，使夹具处于卸荷状态。c、安装使用开关安装时，必须注意阀体上的箭头方向应和气流方向一致，不能反装，并且应装在气动三联体的前面。生产过程中开关处于常开状态（图2-1-3手轮在1位）；日常检查保养时（清除焊渣、清扫灰尘、加油润滑、更换易损件：如铜极板等，一切需要操作者将手伸进夹具的作业。），作业前必须先切断（图2-1-3手轮在2位）压缩气源，并排空余气（对于二位二通开关要反复操作按钮或手柄开关），直至夹具没有动作为止，作业完毕后，要将夹具上的工具及一切杂物清理干净，确认一起作业的人员已离开夹具后，方可重新接通气源，进行生产作业。2.1.3、气动三联体（图2-1-4）图2-1-4图3-1-4所示：气动三联体-由空气过滤器、减压阀、油雾器组成，作用是将气源压缩空气进行过滤、减压、油雾后供给气路元件。a、空气过滤器（图2-1-5）、作用 大气中所有的空气都混有粉尘和水分，被压缩之后，水分在后冷却器和储气罐中被冷凝，但是还总有一些混在空气中。除此以外，碳化了的油的细粒子，管子的锈斑，以及其它杂质，如密封件磨耗了的材料，呈胶状的物质，所有这些物质都会致使气动组件受害，增加橡胶密封件和零件的磨损使密封件产生膨胀和腐蚀，从而阀被卡住。过滤器的作用就是尽可能接近在使用点前去除这些杂质，使空气得以比较清洁。图2-1-5滤心阻挡板杯护套排污阀、工作原理压缩空气从过滤器输入口进入后，通过导流板引起空气急速旋转。污物、水和油的较重的粒子向外抛到过滤器杯子的内壁，然后回转下降落到底部沉积，而微粒灰尘和雾状水汽则由滤芯滤除，为阻止分离出来的液体重新回到空气流中，在滤芯下部设有阻挡板，使打旋空气下方产生一个静态区域；杯中积存的液体通过手动排水阀排放。、使用保养 日常点检要检查杯底，有没有液体和沉淀物（粉尘）积存，随时排放滤杯中的积存物，滤芯因阻塞会造成压力下降，在需要更换前要定期拆洗滤芯，保持杯体内外透明清晰（注：拆洗滤杯时必须关闭压缩气源）。b、压力调节阀（减压阀 图2-1-6）、作用气动夹具的工作气压是在夹具设计时就设定好的，减压阀的作用就是将气源的压力调节（减低）至和设定压力相符，确保夹具稳定可靠的工作。若压力大于设定值时，会增加气动元件和夹具的磨损，甚至使夹臂疲劳变形、工件被夹变形等；若压力小于设定值时会造成夹具夹紧力不足，造成夹具动作缓慢，效率低下，甚至出现夹不紧、夹不到位的现象，造成焊接飞溅增大和车身精度不稳定等问题。减压阀图2-1-6手 轮调整杆调压弹簧膜 片阀 芯阻尼孔阀门复位弹簧压力表阀体手轮、工作原理 图2-1-6为膜片式减压阀的结构图，当顺时针旋转手轮时调压弹簧将阀门打开，让气流从初始压力P1输入口到二次压力P2的输出口，同时通过阻尼孔使输出压力作用于膜片上，当回路连接输出口到达设定压力，则内里的空气作用于膜片上而产生一提升力相对于弹簧力。如果流量下降，P2就稍微增加，也增加了作用在膜片上相对于弹簧力的力，膜片和阀随即提升，同时膜片的提升使溢流座打开，超量的压力可通过减压阀体的盖上孔排出，直到与弹簧力再次平衡，空气流量通过阀将会减少，直到它的消耗量和输出压力保持平衡为止。如果流量增加，P2就稍微减小，这个减小使作用在膜片上的力相对弹簧力减少，膜片和阀下降，直到再次与弹簧力相平衡一致。这样增加的空气流量通过阀直到它的消耗量和输出压力保持平衡为止。夹具气路所使用的多属于溢流减压阀，工作过程中会从溢流孔排出少量气体，所以不能用于有害工作介质的气路中，没有空气消耗时，阀是关闭的。压力表指示的压力为输出P2的压力。、使用保养夹具气路工作压力不能随意调节，减压阀调节手轮应处于锁紧状态；气压表应灵敏准确。c、油雾器（图2-1-7）、作用将油杯里的润滑油按一定的计量要求给气路供油，并使之形成油雾后，随着压缩空气的流动到各气动元件，在机械运动表面形成油膜，达到润滑作用。图2-1-7A、工作原理 图2-1-7所示，当压缩空气进入（A），分为两个通道。空气大部分越过阻尼叶片从输出口输出，同时也经过一个单向阀进入油杯上腔。当没有流量时（没有消耗空气），存在于杯内油的表面、油管和视油器内压力相同，当然不会产生油的移动。当空气流量通过油雾器时，由于阻尼叶片限制，导致输入与输出间压力降，流量越大压力降越大。因为视油器由毛细管连接到阻尼叶片之后的低压区域（喉管原理），视油器内的压力比杯内低，这个压力不同的差压使油从管内上升，通过单向阀和油量调节阀后进入视油器，一旦油进入视油器，油通过毛细管渗入到在最高气流（喉管原理）的地方，油滴被高速气流打碎雾化后均匀地与空气混合，并随气流由出口输出，送入气动系统。阻尼叶片是由柔性材料制成，当流量增加时可弯曲使流过通路增宽，自动地调节压力降和保持恒定的油雾混合；空气单向阀使不切断气源的情况下，也可以进行加油。、使用保养油雾器必须使用专用的气体润滑油（艾志机械652EN）；出油量必须调整合适，出油太多不但会造成浪费，还会污染环境，出油量太少会造成润滑不良，损害设备，一般要求汽缸动作305缸次出一滴油；定期清洁保养，保持杯体内外清洁透明,刻度清晰，没有油垢附着,及时加油补充，确保杯内油量在下刻度线之上。2.1.4、分路器作用是将主气路分成多条支路，使气动系统各个回路能平衡工作。因结构简单这里不作介绍。2.2、控制气路（图2-2）控制气路（气路控制系统）：一般由手操作阀、行程阀或行程感应器、换向阀（有手动、气控、电磁换向等）组成，作用：通过方向控制阀开放，关闭或切换阀内部机构的连接来确定气口间的气流，按夹具的工作程序给工作气路（执行机构）分配压缩空气，使夹具按设定的工作程序协调、准确的工作。夹具气动回路示意图图2-2执行气缸气控换向阀操作阀（开关）行程阀（开关）2.2.1、手动操作阀（开关）、作用 手动操作阀通常是在机械操作阀上附加一个适用手动操作的头部而实现的（如：操作手柄和操作按钮）。手动操作阀是单稳态的阀（弹簧复位），多采用二位二通截止阀（无排气手柄操作）或二位三通截止阀（有排气按钮操作，如：图2-2-1所示）。一般用于启动、停止和别的操作气动控制装置的地方。、工作原理（图2-2-1）图2-2-1阀门输入排气卸荷阀杆复位弹簧输出（b）（a）图3-2-2阀门输入排气卸荷阀杆复位弹簧输出图3-2-2阀门输入排气卸荷阀杆复位弹簧输出（a）（b）（b）（a）（a）（b）图2-2-1所示为按钮式32操作阀（截止阀），当按钮处在非操作位置（a）时，在复位弹簧力的作用下，阀门处在关闭状态，输入通道和输出通道被阀门阻断，输出通道处于排气卸荷状态，输出端压缩空气通过阀杆的排气口排出。当按钮处在操作位置（b）时，在外力的作用下，阀门克复弹簧的作用力向下移动，将阀门打开，同时将排气口关闭，气流从输入口P流向输出口A气动装置进入工作状态。松开按钮，在复位弹簧力的做用下阀恢复（a）状态，等待下各工作循环。、使用保养按钮应操作灵活，复位干脆彻底，没有漏其现象。2.2.2、行程阀（机械操作阀 图2-2-2）图2-2-2、作用在自动化机器中，机械操作阀的作用是给气动装置控制系统发送运动机械的行程（位置）信号或给换向阀供给控制气源，实现工作循环的自动控制（如图2-2-2所示）。、工作原理滚轮杠杆凸轮图2-2-3行程阀的结构和手操作阀是一样的，所不同的是由手动的按钮变成机械操作的滚轮杠杆（或滚轮柱塞），当机械运动的行程使凸轮压到行程阀的滚轮杠杆时（图2-2-3所示），阀门被打开，同时 将排气口关闭，气流从输入口P流向输 出口A（图2-2-1所示），给气动装置 控制系统发送运动机械的行程（位置） 信号或给换向阀供给控制气源。当机械 运动的行程使凸轮离开行程阀的滚轮杠 杆时阀门关闭，同时将排气口打开排气。 这样反复循环，从而实现机械运动的自 动控制。、使用保养 行程阀及凸轮的安装螺栓必须紧固可靠，不能有松动的现象；凸轮行程压合滚轮杠杆时必须使阀门完全打开又不致于压的太过，脱离时必须完全彻底，不能半脱半离，阀杆复位必须灵敏到位。2.2.3、换向阀（图2-2-4）手动换向发先导式电磁换向阀气动换向阀手动、气动双作用换向阀图2-2-4、作用 换向阀按控制方式的不同（图2-2-4所示），分为手动换向阀、气动换向阀、电磁换向阀、先导式电磁阀（电-气换向阀）等。其作用是改变气流通道，使气体流动方向发生变化。从而改变气动执行元件（如：气缸）的运动方向。、工作原理（以气动换向阀为例）图2-2-5气动换向阀气动换向阀气动换向阀是利用气体压力来使主阀阀芯（滑柱）轴向运动，从而使气体改变流向的一种控制阀。图2-2-5是二位五通气动换向阀结构图，当控制气路给气控口“PB”输入一个压力气流（一般为短的压力脉冲），滑柱向右移动，输入口“P”和输出口“B”接通，执行机构（气缸）“B”腔给气，同时 “P”“A”通道被关闭，“A”腔和排气口“EA”接通排气，阀会保持在这操作位置上直到相对的控制气路给气控口“PA”输入一个压力气流（短的压力脉冲），滑柱向左移动，输入口“P”和输出口“A”接通，气流实现换向，执行机构（气缸）“A”腔给气，同时 “P”“B”通道关闭，“B”腔和排气口“EB”接通排气，完成一个工作循环。、使用保养 因为滑柱和阀套的摩擦力较小，为避免滑柱自动滑动，阀必须水平安装；为保证滑柱滑动灵活、换向可靠，压缩空气必须清洁和带有充分的润滑油雾；停止操作的工况下，排气口不能有漏气、窜气的现象。注：电磁换向阀是利用电磁力来使主阀阀芯（滑柱）轴向运动，实现气流换向的（适用于小流量气动回路）。而先导式电磁换向阀是利用电磁力来控制先导阀，先导阀打开后的气体压力使主阀阀芯（滑柱）轴向运动，实现换向（适用于大流量气动回路和自动化控制系统）。手动换向阀是利用人力操作手柄来使主阀阀芯（滑柱）轴向运动，实现换向（适用于自动化程度不高的气动装置）。气缸夹紧机构节流阀图2-3BA2.3、工作气路（执行机构 图2-3）工作气路（执行机构）：一般由气缸、节流阀等组成，作用是将压缩空气的压力能转变为机械能的元件，它驱动夹具相关机构作直线运动、摆动或回转运动，并输出力和力矩。使夹具按照设定的速度对工件的定位、夹紧、松开等功能。2.3.1、气缸（图2-3-1）缸套缓冲节流阀活塞缓冲套活塞杆气缸盖图2-3-1进气口A进气口B、作用 气缸按其用途或结构的不同，有单作用气缸、双作用气缸、摆旋转气缸等，作用都是将压缩空气的压力能转变为机械能的元件，它驱动相关机构作直线运动、摆动或回转运动，并输出力和力矩。、工作原理（双作用气缸）图2-3-1所示是一个带气缓冲的双作用气缸结构图，当压缩气流从进气口“A”进入气缸左腔时（此时在换向阀的作用下，进气口“B”处于排气状态），活塞在气压的作用下，带动活塞杆回缩，夹紧臂进行打开行程（图2-3所示），当活塞到达行程末端，缓冲套插入缓冲密封区时，主排气通道被封闭，空气只能通过缓冲通道经调节阀排出，使活塞降速，夹紧臂的打开速度变得缓慢，直到打开行程结束。在控制气路的作用下，当压缩气流变向从进气口“B”进入气缸右腔时（此时在换向阀的作用下，进气口“A”处于排气状态），活塞在气压的作用下，带动活塞杆伸出，夹紧臂转为夹紧行程（图2-3所示），当活塞到达行程末端，缓冲套插入缓冲密封区时，活塞进入缓冲行程，夹紧臂的夹紧速度变得柔和，避免速度过快产生冲击力而损害工件和夹具，直至夹紧行程结束。气缸完成一个工作循环。这种缓冲气缸两端部都装有主排气节流阀和缓冲排气节流阀，分别和主排气通道和缓冲排气通道连接，通过可调节主排气节流阀可以改变活塞的运动速度（这种阀对进气也有节流作用），通过可调节缓冲排气节流阀可以改变活塞进入缓冲行程的运动速度。、使用保养作业过程中，要避免焊枪（或工件）和气缸及附件产生碰撞和发生接触分流现象；气缸不能有漏气、窜气现象，否则会产生夹不紧或夹不到位的现象；气缸上的节流阀、缓冲阀锁紧螺母应紧固可靠；压缩空气必须清洁和带有充分的润滑油雾，确保气缸润滑良好。2.3.2、节流阀（图2-3-2）节流阀图2-3-2调节手轮锁紧螺母、作用图2-3-2所示是工作气路上常用的不同结构的节流阀，都是通过调节开度来控制气动回路中压缩空气的流量（一般多控制排气流量），从而调节汽缸活塞的运动速度，使夹具相关机构的机械动作变得柔和、准确、协调。、工作原理（图2-3-3）AB调节阀单向阀节流阀结构图图2-3-3（C） 图2-3-3所示，是一个节流阀的结构图，一个阀体内有一个单向阀和一个可变节流阀，a图中，空气自由地流向气缸，在b图中，气流经过有节流阀的通道流向排气口。如（C）图所示，当压缩空气从“A”向“B”流动过程中，一个通道被阀内的单向阀堵死，气流只能经过调节阀节流后流向“B”，因此，通过调整节流阀来改变排气流量，从而改变活塞的运动速度；当压缩空气从“B”向“A”时，气流可以畅通无阻的通过单向阀通道流向“A”，只有少量经过节流阀，因此。气流进入气缸时，没有受到节流阀的影响。、使用保养 节流阀安装调试合适后要将锁紧螺母拧紧，日常点检要作拧紧检查，必要时要重新调整，要避免焊枪（或工件）和阀体发生碰撞。3、其他3.1、活动轴、导轨机构对夹具上的活动轴（或铰链销）、导轨等滑动机构，要及时清理油污及附着物，使表面无焊渣附着，没有碰伤、划伤、烧伤凸痕，要定期检查加油，使润滑油清新干净；配合间隙符合要求（在机构夹紧U型限位块闭合的状态下，用手摇晃相关机构，晃动量应小于规定标准。3.2、夹具状况定检按照工装管理规定，夹具使用者应能配合专业人员，按夹具定期检查表的要求对夹具进行定期检查，并提供夹具使用情况的相关信息。附：夹具定期检查表4、常用气动回路介绍气动的基本回路实质是阀的组合，其作用是完成一定功能。现在已有了一定数量的能完成基本功能的气动回路，即使最复杂的气动回路也能由这些基本回路组成。4.1、流量放大回路（图4-1） 大气缸需要大的空气流量，为避免手动操作大流量的换向阀，如图4-1所示（图为小流量的3/2手动操作阀，图为气控大流量的5/2换向阀）用较小的手操作阀操纵大流量的气控换向阀。这种功能通常就叫做“流量放大”。它通常用于远距离控制：图4-1大流量阀接近气缸，而小流量阀设置在便于操作的控制板上。图4-24.2、信号切换回路（图4-2）用流量放大回路的原理来切换操作阀的功能从常通到常闭或相反。在图4-2中操作阀，阀的输出压力消失，当阀不操作复位时，阀在复位弹簧的作用下再出现输出。这种回路叫“信号切换”。图4-34.3、记忆功能（图4-3）图4-3所示，3/2操作阀和分别控制5/2气控换向阀，当操作阀往返一次（阀瞬时操作），换向阀输出通道从红切换到绿；当操作阀往返一次（阀瞬时操作），换向阀输出通道又从绿切换到红。这种如果没有对操作阀进行切换操作，52换向阀就永久保持某一输出状态的功能，就叫记忆功能。这种回路在夹具气路中广泛应用于双作用气缸的控制气路。 4.4、延时功能气动延时是根据气流通过节流孔压力在固定气容中变化所需要的时间来实现延时功能的。气容的压力是通向弹簧复位阀的气控口，和用节流控制速度，它内装的单向阀反向时不限制气流流，因此复位时间很短。图4-4-1图4-4-1为“延时ON”控制气路，通过调节阀的控制气流量（给气）来实现信号延时输出的。图4-4-2图4-4-2为“延时OFF”控制气路，通过调节阀的控制排气流量来实现信号延时复位的。4.5、脉冲信号图4-5-1图4-5-1为“脉冲ON”控制气路（脉冲信号输出），当操作阀切换为ON时（开），常开阀输出一个脉冲信号。通过调节阀的控制气给气流量来实现脉冲信号的持续时间。图4-5-2图4-5-2为“脉冲OFF”控制气路，当操作阀切换为ON时（开），初始信号同时操作32常开阀和加压到容器，当阀复位（OFF）后，阀切换为常通位置，接通容器，输出压力信号。然后容器的压力在短时间内通过节流阀降低（排泄），压力信号消失，实现“脉冲OFF”。通过速度控制阀来调节压力脉冲持续时间。4.6、气缸控制4.6.1手动控制 a、单作用气缸控制、直接控制图4-6-1图4-6-1是一个单作用气缸连接着一个32手动操作阀和一个给气节流阀，气缸随着阀操作而动作，通过调节节流阀来调节气缸伸出行程活塞速度。这就是“直接操作”。在较大气缸的情况下，可使用如图4-1的流量放大。、双位置控制双操作阀控制图4-6-2图4-6-2是一个单作用气缸连接着两个32手动操作阀、一个梭阀和一个给气节流阀，气缸和节流阀通过梭阀的作用，可以用两种不同通路来操作，实现双操作阀独立控制。 、安全联锁控制图4-6-3图4-6-3中的a和b回路是一个单作用气缸的安全联锁回路，从图中可以看出，只有在两个操作阀同时被操作时，气缸才能实现伸出行程。如回路b中用两个指示器显示,32气控阀能完成其功能必须同时满足：操作阀（红灯亮）给气控阀供给压缩气源；操作阀（绿灯亮）给气控阀一个气压信号，使之切换（输出开通，排气关闭）。这种回路常用于气动装置的安全操作（如气动压机的双手按钮开关），所以叫安全联锁回路。b、双作用气缸控制、直接控制图4-6-4是一个双作用气缸的操作气路图，它和单作用气缸操作的唯一区别是用一个52阀代替32阀，在通常位置（不操作），输出口“B”与输入口“P”相通。如果气缸通常处于返回位置，输入连接到活塞的杆侧（图中气缸左腔）。图4-6-4为了在两个方向上进行单独的速度控制，（气缸）两腔都接有速度控制阀。它们的节流方向与单作用气缸的情况相反，是节流气缸的排气。这与节流进气相比具有刚度大、稳定性好的特性。输入足够能量使活塞运动并加上额外的背压负载，背压随着速度的增加而增加，因而补偿了负载变化。、终端位置保持图4-6-5在很多的情况下，气缸必须保持它的位置，甚至在操作信号消失后也必须这样。这要求有图4-3的“记忆”功能一个双稳阀固定在一个位置直至切换到相对的一端。在图4-6-5中，双作用气缸的伸出行程由阀启动，由阀操作返回阀通过保持其本身的位置达到保持气缸的位置。阀仅在其中一个手动操作阀操作时才切换。若两个气控口同时加压，则这个阀柱由于相同的压力作用在相同的面积上，因此将保持其原先位置，不转换原先信号。、自动返回（复位）图4-6-6图4-6-6回路的阀是一个滚轮杠杆式机械操作阀（行程阀），它在活塞杆伸出终端位置时被装在活塞杆上的碰杆（凸轮）操作将阀切换，气缸自然而然反向自动退回。假如阀仍保持原操作，则会产生这样的问题，就是当气缸到达行程终点时气缸不会返回，只要阀的相对的信号保留着，阀就不能切换阀，一个双稳态阀只在相对的气控信号排气时，才能用另一个气压力切换阀。如果气缸一到达行程终点时就必须无条件返回，一个简单的方法是将手动操作阀的信号改为脉冲信号。这就是图4-5-1和图4-6-6两种基本功能的组合（图4-6-7）。图4-6-7、连续自动往复图4-6-8图4-6-8所示，通过用滚轮杠杆式机械操作阀、检测行程的两个终端和利用它们使主阀来回切换，可实现气缸的连续自动往复运动。当操作阀到输出位置（开），气缸就开始连续自动往复运动状态，直至切换阀使输出无气（关），气缸才能终止循环。但是气缸依然返回到活塞杆缩回的位置。4.6.2、程序制控a、气路程序控制简述气路程序控制常用以下规则来表述运动循环：假设每个执行组件用大写字母表示，如果它的复位位置（按这个位置画回路图）是活塞杆缩回位置，则称它为“负”（）位，在伸出的位置称为“正”（十）位。压力信号去切换方向控制阀（换向阀）称为“主控信号”，以区别于其它信号。例如滚轮杠杆式机械操作阀（行程阀），使气缸运动的指令从“一”移到“十”的位置称为“正”主控信号；在“A”气缸时，主控信号的代号简化为“A+”，自然，“A-”是气缸A退回的主控信号。图4-6-9S1图4-6-9是两个气缸的程序：运用上述代号，可以编出两个气缸程序为：A，B，A-，B-为动作的程序。现在产生了这样的问题，即这些主控信号来自何方。这个回答十分简单：即来自检测行程端点的滚轮杠杆式机械操作阀，它们同样需要一个代号，说明如下：当复位位置“负”（），称为“零”（O），用“a0”表示检测气缸“A”复位位置关的信号。其相反位置表示为“a1”。为了清楚起见信号总是用小写字母表示，被检测位置用符号标明。此外，这也是显然的，即将主控信号（A+、B+）的终端表示为“a1、b1”的压力信号来发信等等，用这些信号我们可以将上面所述程序编写如下：A+a1B+b1A-a0B-b0，我们还需要一个手动操作阀来起动和停止这个程序，它放在这个序列线的第一个主控信号（A）的前面。如果程序需要继续，则起动阀应处于开启状态，但是如果该阀在循环中间切换为“OFF“，则循环将继续动作直至程序的所有动作已经完成，然后才能终止循环。这意味最后的信号b0出现后不能通过起动开关。这是图4-6-3功能的另一个应用。主控信号A需要两个信号“b0”和“S1”来起动。通常写作常用的代数式为“S1.b0”。如图4-6-10所示。由于我们已经按照滚轮杠杆式机械操作阀的位置对其进行了代号编号，因此不需要画有行程端点检测阀的位置显示，或像图4-6-7和图4-6-8那样用数字指示的图放在气缸旁。标准是将所有气缸画在顶部，在其下面是功能阀，再下面是提供行程终点信号的阀。图4-6-10所示的当前状态是：执行机构（气缸A、B）处于退缩死点位置，5/2换向阀A和B分别给A和B气缸活塞的杆侧（图中气缸左腔）输入压缩空气，滚轮杠杆式机械操作阀（行程阀）a0和b0处于操作（压住：输出）状态，滚轮杠杆式机械操作阀（行程阀）a1和b1及手操作机械阀处于自然（松开-关闭排气）状态。 当操作手操作机械阀（打开-输出信号）压缩空气经过阀b0给主控阀A输入主控信号A+，使主控阀换向，气缸A的右腔输入压缩空气，同时左腔排气（通过节流阀调节气缸速度），气缸执行伸出行程，首先使行程阀a0松开（关闭-泄气），至死点时将行程阀a1操作（压住-打开），主控阀B输入主控信号B+，使主控阀换向，气缸B的右腔输入压缩空气，同时左腔排气（通过节流阀调节气缸速度），气缸执行伸出行程，首先使行程阀b0松开（关闭-泄气），至死点时将行程阀b1操作（压住-打开），主控阀A输入主控信号A-，使主控阀换向，气缸A的左腔输入压缩空气，同时右腔排气（通过节流阀调节气缸速度），气缸执行退缩行程，首先使行程阀a1松开（关闭-泄气），至死点时将行程阀a0操作（压住-打开），主控阀B输入主控信号B-，使主控阀换向，气缸B的左腔输入压缩空气，同时右腔排气（通过节流阀调节气缸速度），气缸执行退缩行程，首先使行程阀b1松开（关闭-泄气），至死点时将行程阀b0操作（压住-打开）。回路完成一个工作循环。单循环重复循环：用于起动程序的阀的类型构成了两种循环的不同之处：如果它是一个单稳状态阀，当操作它时，将完成一个循环。在双稳态阀的情况下，循环将重复进行直至我们使它复位，不论我们什么时候起动它，回路总是完成循环，然后停止。图4-6-10b、夹紧加工回路控制图4-6-11为一个夹紧回路图，由一个单作用气缸A和一个双作用气缸组成夹紧机构。控制回路由手操作阀（启动阀）、顺序阀a1、脉冲信号、5/2换向阀、滚轮杠杆式机械操作阀b1（行程阀）组成。当操作启动阀，压缩空气通过三通管接头，一路与单作用气缸口相连使气缸A执行夹紧（伸出）行程，另一路通过顺序阀a1调节后，经脉冲控制给5/2换向阀输送脉冲信号B+，使之换向，气缸B起动加工操作（伸出）行程，加工工序结束后（伸出行程结束），阀“b1”被操作（压住-打开），给5/2换向阀输送信号B-，气缸B立即复位，放开启动阀，气缸A复位。完成一个工作循环。图4-6-11顺序阀脉冲信号在这个回路中，操作者必须一直按住按钮直到工作完成，如果加工起动后，操作人员就释放了按钮，夹具就松开，很不完善。为解决这个问题，利用图4-3的 “记亿回路”，如图4-6-12所示，在回路中增加5/2双稳换向阀、脉冲信号、滚轮杠杆式机械操作阀b0（行程阀）。图4-6-12当操作启动阀（启动后放开），控制气源使5/2双稳换向阀换向，输出的压缩空气通过三通管接头，一路与单作用气缸口相连使气缸A执行夹紧（伸出）行程，另一路通过顺序阀调节后，经脉冲控制给5/2换向阀输送脉冲信号B+，使之换向，气缸B起动加工操作（伸出）行程，首先使行程阀b0松开（关闭-泄气），单稳阀在弹簧作用下复位（和b0输出接通），加工工序结束后（伸出行程结束），阀“b1”被操作（压住-打开），给5/2换向阀输送信号B-，气缸B进行复位（回缩）行程，行程结束时，阀“b0”被操作（压住-打开），信号（压缩空气）经脉冲控制给5/2换向阀发送脉冲信号，使之换向，气缸A复位。完成一个工作循环。c、分组供气控制回路图4-6-13 图4-6-13为两个气缸分组供气的控制回路，当启动手操作机械阀（打开-输出信号），5/2换向阀输入控制信号A+，使之换向，气缸A的右腔输入压缩空气，同时左腔排气（通过节流阀调节气缸速度），气缸A执行伸出行程，首先使行程阀a0松开（关闭-泄气），至死点时将行程阀a1操作（压住-打开），5/2换向阀输入控制信号B+，使之换向，气缸B的右腔输入压缩空气，同时左腔排气（通过节流阀调节气缸速度），气缸B执行伸出行程，首先使行程阀b0松开（关闭-泄气），至死点时将行程阀b1操作（压住-打开），5/2换向阀输入控制信号，使之换向，并输出控制信号B-，使阀换向，气缸B的左腔输入压缩空气，同时右腔排气（通过节流阀调节气缸速度），气缸B执行回缩行程，首先使行程阀b1松开（关闭-泄气），至死点时将行程阀b0操作（压住-打开），输出控制信号A-，使阀换向，气缸A的左腔输入压缩空气，同时右腔排气（通过节流阀调节气缸速度），气缸A执行回缩行程，首先使行程阀a1松开（关闭-泄气），至死点时将行程阀a0操作（压住-打开），输出控制信号使换向阀换向，回路完成一个工作循环后回复到初始状态。这种分组供气控制回路在气动夹具中使用比较多，是实现两组以上气缸的分组供气控制比较简单回路。4.7. 附录4.7.1、图形符号流体动力系统和组件的图形符号是根据ISOl219标准。这个标准既适合液压又可用于气动。图形符号只表示组件的功能但不表示它的结构。正方形的内部用箭头“”表示气流流动的方向。如果外部气口与内部不通，用图形符号“T”。在正方形的底部，空气输入用“”和排气用“”，操作件的图形符号画在正方形或正方形群外侧。主要的操作图形符号有：复位弹簧“ ”（ 事实上不是操作件是阀内组件），一般画在正方形的右手边。机械操作：直柱塞杆式“”；滚轮杠杆式“” ；单向滚轮杠杆式“”。一般加在正方形左手边（水平倒装）。手动操作：一般“ ”；杠杆“ ”；按钮“”； 推拉钮“”。气控操作用信号压力线（规划到正方形的一边，空气流的方向用三角形表示“”,它通常和其它操作组在一起，先导式空气操作是用带三角形的长方形“”；直动式电磁阀用“ ”；先导电磁控制用“ ”。a、空气处理组件对于空气净化和空气干燥的组件的基本图形符号是一个菱形，输入口和输出口从左边和右边对角引出一条直线。菱形内部用进一步的图形符号表示特殊功能。见图4-7-1的说明。对于基本的压力调节阀的图形符号是一个正方形，输入口和输出口从左边和右边中间引出一条直线，空气流动用箭头表示方向，复位弹簧用锯齿表示，在锯齿交叉斜着箭头表示可调节的。主要的图形符号见图4-7-1所示。图4-7-1b、方向控制组件-阀对于方向控制阀的基本图形符号是正方形或正方形群。进气口和排气口画在正方形的下面，输出口在上面。每个功能(阀的位置)有一个正方形，如一个方向控制阀有二个或多个功能，则正方形排成一直线，正方形的数量与功能数一样多，主要的图形符号见图4-7-2所示。图4-7-2、执行组件直线型的气缸画成简化了横断面。活塞型或其它型气缸画法没有差别。回转式执行组件有它自己的图形符号，对齿条齿轮型和叶片型均适用。图形符号见后面的“气动符号”所示。、画回路图的基本规则回路图中的系统是画成静态的。假设有压力供应，但在混合的回路情况下，则为断电状态而各种组件画成反映这种设想的位置。图4-7-3表示如下：图4-7-3对于一个控制着驱动气缸的静止位置来说，它的表示画法为：将外部连接部份画到正方形的操作器侧。例如一个常开3/2阀中，输出因此连接到供气处，因而通压，若信号接到一单稳态的气控阀因而通压，它就画成到操作位置。e、回路图布局图4-7-4在回路图中，按功能顺序从底部到顶部，工作循环从左到右，所以气源三大件(FRL)处于左下角，作出第一个动作的气缸出于左上角，动力阀直接画在它们所控制的气缸下面，它们形成一个动力单元并以大写字母动作顺序，在一个纯粹的气动回路图中，控制气缸驱动最终位置的32滚轮杠杆式机械操作阀应处于较低的位置。在这些组件和动力阀单元之间，可加入一些有保证正确程序(记忆功能)的辅助阀。有时也具有逻辑功能的联锁辅助阀。如图4-7-4所示。F、回路图实例说明 图4-7-5是一个完成“A，B，B，A”程序的气动回路图，它分成三部份，动力部分（工作气路）在顶部，“信号输入”（部分控制气路）在底部，“信号处理”部分在中间，在这个例子中需要一个记忆器，它的开关由信号“M”和“M”控制，你可将这种阀作为串联阀(图4-6-13)，逻辑功能是对带有记忆器的停开阀的一系列连接(与功能)其效果是只要气缸A不回到它的静止位置，对它起动的命令是无效的。只有在滚轮杠杆机械阀ao工作后，记忆器才令预置到图中的位置，并提供气源给起动阀，如将停开阀处于“ON”位置，则允许重复循环工作，将该阀置于图标静止位置，则完成工作循环后将停止。4.7.2、图形符号表