为了在IGM自动化焊接机器人上完成铝合金车顶各板的焊接，设计了一套车顶盖自动焊工装（正面），可以实现车顶正面自动焊接过程中组板、定位、压紧、锁紧等功能，并以气源作为动力，PLC作为动作连接控制器完成定位、压紧、锁紧等动作的控制，从而提高了生产效率，降低了劳动强度。0 引言   新引进的IGM自动化焊接机器人没有自带焊接工装，如采用传统的、自动化程度不高的工装与之匹配，无疑是对此设备的巨大浪费，因此需要设计制造出一套自动化程度较高的工装与之配套，这样有利于降低操作工人的劳动强度、提高生产效率、提高产品的焊接质量，实现长期的高效生产的运营模式。1 工装的基本结构和工作原理   该工装位于焊接机器人两导轨之间（见图1）。整套工装由定位支撑装置、走台板、纵向定位装置、纵向顶紧装置、端部定位装置、端部顶紧装置、横推夹紧装置、定位模板、无动力坐人小车、无动力送丝小车、气动控制和电气控制系统等组成。图1 车顶盖自动焊工装该套工装所焊接的车体顶盖由5块铝合金型材组成（如图2中左视图中的双点划线所示），各块板的对接方式为插接式。该工装需完成车顶盖的正面焊接和反面的点焊。图2 车顶盖自动焊工装视图1.端部定位装置  2.气动压紧装置   3.定位支撑装置   4.走台板   5.底梁组合   6.顶紧装置7.左侧压紧装置安装座   8.定位模板   9.无动力坐人小车   10.无动力送丝小车   11.横推夹紧装置   端部定位装置用于车顶板的端部定位，保证所焊车顶盖左端平齐。定位板经过机械加工，保证定位精度，定位装置用螺栓固定在工装主体支架上，开工前先根据车顶长度选择定位靠板。气动压紧装置由万向压头、压臂、气缸、支架等部分组成，是西门子工装的一种典型的、常用的压紧机构，压紧稳定可靠，故障率低，并带有自锁功能，其中的万向压头可根据产品的变化进行自适应调整。   定位支撑装置是整套工装的主体，是其余各个零部件的载体。走台板主要由花纹铝板和支架组成，位于工装的两侧，方便操作工人观察各型材的对接情况。底梁组合连接上部工装与地基。顶紧装置由横支撑梁、底座、顶紧丝杆和手轮等部分组成，各装置根据所焊接产品的弧度确定其高度。左侧压紧装置安装座通过底部的气缸可根据各焊接产品需压紧的位置任意调节，调整到位后用顶紧螺钉顶紧。定位模板结构图如图2中的左视图所示，工装整体考虑到柔性化，每组模板由5块模板组成，每块模板与底座采用槽式定位并用螺栓连接，其中中间模块带有单边V型开口以方便快速定位，以实现快速定位的功能，并可以通过加垫片方式实现焊接预变形设置，更换操作简单方便，更换整套模板可以在4h 内完成全部的操作。无动力坐人小车和无动力送丝小车底部均安装有4个活动式脚轮，能在平面上任意移动，方便了焊工完成车顶盖反面的点焊。横推夹紧装置结构图如图2中的左视图所示，由夹紧块、支架、气缸、直线导轨、连接板等部分组成。该装置利用直线导轨导向，通过气缸的伸缩来实现对工件的夹紧和松开。   本工装的控制系统采用PLC控制系统，并配备有直观、简洁的人机对话界面，能实现对车顶组板、夹紧、压紧等功能自动化控制，可实现一键启动、关闭，同时，控制系统可实现对单个气缸的控制。人机对话界面操作简单，控制面板自重不大于2kg，便于操作者使用及存放。整套工装的性能优异，适用于长期、往复夹紧、存放和自动焊接。控制系统采用PLC（西门子300型）集中控制，操作方便可靠，故障率低。2 气动系统   本套工装的所有气动元件均选择SMC的产品，性能可靠。工装所有的控制系统和供风系统的管线均布置在工装的侧面和框架内部，并进行了防护处理，检修方便，管路采用管排形式，排列整齐美观。工装的气动原理图如图3所示。图3 工装的气动原理图1. 空气组合单元   2. 1′镀锌管   3. 准12 软管   4. 消声器   5.直通快速接头   6. 电磁阀   7.节流调速阀   8. 气缸（压紧）    9. 气缸（横向定位）    10.带逆流功能的减压阀      11.气缸（横向侧推   12.节流调速阀3 结论   该工装经实际使用，效果很好，操作简单方便，便于检修和保养，对工件的定位精度高，生产效率较高，有效地保证了工件的焊接质量。