組合夾具在機械切削行業(yè)已經(jīng)有了成功的應用，但在焊接行業(yè)基本是一個(gè)空白。德國戴美樂(lè )公司(Demmeler)在自身承接客戶(hù)變化多樣的結構件加工的生產(chǎn)過(guò)程中，應用組合夾具的設計思想，發(fā)明了組合式三維焊接工作臺，并逐漸從滿(mǎn)足自我的使用到供應給各行各業(yè)的用戶(hù)。在短短10年左右的時(shí)間內，就已經(jīng)在7000多家歐美著(zhù)名的公司工廠(chǎng)中得到廣泛應用。這項技 術(shù)已經(jīng)獲得了歐洲、美國和中國的專(zhuān)利。 

一、三維組合焊接夾緊系統 

這種三維組合夾緊系統，采用可任意組合的帶孔格板形式的臺面和各種功能模塊組成，孔徑有φ28mm和φ16mm兩個(gè)系列。臺面上可根據需要，配以各種功能模塊，形成各種定位和夾緊功能。除臺面外，模塊還有直角塊、立柱、定位塊、任意角度調整塊、V形塊、銷(xiāo)栓及各類(lèi)快速夾具及輔助模塊。模塊上還配以φ28mm、φ16mm的孔或棒，可以在任意位置互相配合或以銷(xiāo)栓緊固。其設計構思巧妙，一件多用。 

1.臺面 

臺面采用帶孔格板形式。在高精度的臺面的上面和側面，每隔100mm均布φ28mm的圓孔(D28系列)，或每隔50mm均布φ16mm的圓孔(D16系列)，并以同樣的間隔劃有尺寸線(xiàn)，臺面邊緣有毫米刻度線(xiàn)。這些圓孔可用于拼接各種功能的定位模塊和夾具。臺面尺寸從500mm×1000mm到2000mm×4000mm，并且可以根據需要組合成任意大小的尺寸和條塊形狀(見(jiàn)圖1)。臺面的支撐腳有標準腳、伸縮腳、帶移動(dòng)輪腳、固定腳和剪式升降腳等，以適應各種不同的需要。這一系列的精心設計，給使用者提供了極大的方便。

2.銷(xiāo)栓 

用于模塊之間緊固的銷(xiāo)栓已擁有發(fā)明專(zhuān)利。φ28mm或φ16mm的銷(xiāo)栓內裝有5個(gè)同心鋼珠(見(jiàn)圖2)。當松動(dòng)銷(xiāo)栓螺紋時(shí)，鋼珠自動(dòng)縮回銷(xiāo)栓內部，這時(shí)銷(xiāo)栓可方便地插入或抽出系統的圓孔。插入后再逐漸擰緊頭部，這時(shí)鋼珠逐漸突出，銷(xiāo)栓自動(dòng)對中并夾緊模塊。最后用手工扳手擰緊，即可達到夾緊力50kN，剪切力250kN。同時(shí)根據使用場(chǎng)合的不同，還設計了各種長(cháng)度，以及沉頭的銷(xiāo)栓。 

3.直角塊 

直角塊可用于止位、定直角、構建三維立體結構和延伸工作臺面等。大型的直角塊上還配有寬度為28mm或16mm的滑槽，可以前后、上下滑動(dòng)，并在任意需要的位置用銷(xiāo)栓緊固定位。 

4.立柱 

各種長(cháng)度的立柱有4個(gè)或5個(gè)工作面，工作面上配有φ28mm或φ16mm的系統孔。立柱可用于構建三維立體結構，或者與臺面配合，構成各種異形臺面。 

5.夾具 

夾具品種繁多，可適應以下三種場(chǎng)合： 

(1)懸臂夾具 按照夾具的插入方向與夾緊力方向，有180°、90°、45°三種。按照夾緊手柄的類(lèi)型，有手工螺旋式、快速夾緊式、短六角螺釘式等。 

(2)補償懸臂夾具 由于夾具在臺面上是采用圓棒插入孔中的形式，棒孔間的間隙和夾具本身的微小柔性，使得夾具在夾緊過(guò)程中有帶動(dòng)工件偏轉的傾向。為了防止這種偏轉，戴美樂(lè )公司發(fā)明了補償懸臂夾具的專(zhuān)利(見(jiàn)圖3)。這種夾具在懸臂中增加了彈性伸縮，化解掉夾緊時(shí)的側向分力，以補償夾具本身的變形和插入過(guò)程中的間隙，保證夾具的夾緊力與夾緊方向一致。

3.直角塊 

直角塊可用于止位、定直角、構建三維立體結構和延伸工作臺面等。大型的直角塊上還配有寬度為28mm或16mm的滑槽，可以前后、上下滑動(dòng)，并在任意需要的位置用銷(xiāo)栓緊固定位。 

4.立柱 

各種長(cháng)度的立柱有4個(gè)或5個(gè)工作面，工作面上配有φ28mm或φ16mm的系統孔。立柱可用于構建三維立體結構，或者與臺面配合，構成各種異形臺面。 

5.夾具 

夾具品種繁多，可適應以下三種場(chǎng)合： 

(1)懸臂夾具 按照夾具的插入方向與夾緊力方向，有180°、90°、45°三種。按照夾緊手柄的類(lèi)型，有手工螺旋式、快速夾緊式、短六角螺釘式等。 

(2)補償懸臂夾具 由于夾具在臺面上是采用圓棒插入孔中的形式，棒孔間的間隙和夾具本身的微小柔性，使得夾具在夾緊過(guò)程中有帶動(dòng)工件偏轉的傾向。為了防止這種偏轉，戴美樂(lè )公司發(fā)明了補償懸臂夾具的專(zhuān)利(見(jiàn)圖3)。這種夾具在懸臂中增加了彈性伸縮，化解掉夾緊時(shí)的側向分力，以補償夾具本身的變形和插入過(guò)程中的間隙，保證夾具的夾緊力與夾緊方向一致。

這一實(shí)例中比較重要的定位尺寸為左右臂兩端部及轉角部位軸孔的同心度。建議焊接前使 用輔助的芯棒對穿兩孔，然后將芯棒夾持于工作臺面上。完成焊接后松開(kāi)并抽出芯棒。 

(2)應用實(shí)例二 圖5為某著(zhù)名汽車(chē)廠(chǎng)在開(kāi)發(fā)新車(chē)中使用戴美樂(lè )工裝。整個(gè)汽車(chē)的框架都用戴美樂(lè )工裝定位和夾緊。這樣做的目的，一是這種車(chē)型本身的批量不大，專(zhuān)用流水線(xiàn)焊裝不夠經(jīng)濟；另一種是為大批量生產(chǎn)的焊裝生產(chǎn)尋找最佳的夾緊工藝。

(3)應用實(shí)例三 圖6所示為某管道中一節彎管(含法蘭)的焊接實(shí)例，由于使用了戴美樂(lè )柔性工裝，保證了法蘭的精確定位，避免了管道安裝時(shí)錯位的可能性。

三、結語(yǔ) 

當然，由于戴美樂(lè )三維組合工裝的靈活性，它的應用實(shí)例是大量的。對于較簡(jiǎn)單的平面構件、立體框架、箱體等焊接時(shí)的定位，它可以非常方便地實(shí)現。即使是較復雜的構件，實(shí)際上也可以通過(guò)分步焊接來(lái)實(shí)現。這樣既實(shí)現了操作的方便性，又大大提高了工作臺的利用率。實(shí)踐證明，該三維組合焊接夾緊系統可以按照用戶(hù)的充分想象，在絕大部分的焊接過(guò)程中獲 得應用。