人機協(xié)作時代新要求：電動夾具

jiajoin

隨著物聯(lián)網(wǎng)的普及，不同的設備以及不同的產(chǎn)線已經(jīng)不再是毫不相關的獨立個體，而是逐漸建立聯(lián)系，集成在一起。產(chǎn)線集成對于無人工廠的實現(xiàn)至關重要，各產(chǎn)線之間數(shù)據(jù)不斷交互、反饋，進而在無需人員監(jiān)控的情況下，實現(xiàn)對生產(chǎn)的精準把控，降低人力不穩(wěn)定因素的干擾，提升自動化程度，提高生產(chǎn)效率。

機器人夾具用于工業(yè)自動化設備中，是現(xiàn)代工業(yè)自動化設備的新進技術之一，主要與機器人的配合形式出現(xiàn)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，常見的應用主要有機床上下料、工件拆碼垛、焊接、研磨等作業(yè)。機器人夾具技術的出現(xiàn)，拓展了機器人應用，以往由工人操作的作業(yè)不斷被機器人取代，加快了無人化工廠的進程。而隨著技術的不斷進步，自動快換等智能化功能也使自動化設備的性能不斷優(yōu)化，更加智能。

工業(yè)機器人智能柔性夾具是將工業(yè)機器人技術和產(chǎn)品柔性制造有機結合，不僅使企業(yè)節(jié)約了產(chǎn)品工藝開發(fā)、設備采購及人工成本，還大幅提高生產(chǎn)效率和新產(chǎn)品的制造質量。相比于過去，工業(yè)機器人、現(xiàn)場總線等新技術的出現(xiàn)為現(xiàn)代工廠的智能制造帶來了新的機遇，使得產(chǎn)品的整線生產(chǎn)加工向全自動、高柔性、智能化的模式轉變。

案例：電動夾具多工件夾取

自動生產(chǎn)工藝的加工需求

小客車電動機的分電器外殼，其原件是柱形材料首先在一個隔熱壓力機上進行高速剪切切割并拉長，該剪切切割技術生產(chǎn)的工件用較高強度或高強度材料制成。接著自動化地將毛坯件放置在一部機器上加工成產(chǎn)品。該設備單元中要對毛坯件進行鏜孔加工、銑加工和去毛刺加工，在毛坯件從工作臺輸出前，在該設備單元的一個線性加工點進行清洗、檢驗并擺放在發(fā)貨專用的工件支架上。

因為機械手夾具無需進行作業(yè)準備便可夾起并擺放不同體積的工件，所以作為一種新的操作裝置具備特殊的優(yōu)點。加工制造的每個小客車分電器外殼的外形尺寸均為18mm×12mm×25mm，加工后由機械手夾具逐個將其夾起并送達清洗流程，之后被送至集成在機械中的檢驗單元進行檢驗，主要檢驗這些工件是否已經(jīng)有鏜孔。

機械手夾具的短工作周期

機器人手臂帶動電動夾具由垂直方向向水平方向變化，并將工件送至檢驗單元，之后再將工件取出并垂直放置在接收軌道上，而帶有電動夾具的機器人手臂回轉的空間比很小，每個工件的夾取時間僅為70ms。

如果該電動夾具已經(jīng)將6個工件擺放到了接收軌道上，接著回轉90°，并將這6個工件包裝成一組，再將其擺放進一個托盤里。當托盤的所有位置均被6個分電器外殼占滿后，該托盤便由透明度很好的薄膜封住并及時提供給用戶。

▲ 機器人手臂帶著電動夾具由垂直向水平方向回轉，將工件送至檢驗單元

該電動夾具不僅作業(yè)靈活，且有很強的夾緊力，可以10N保護力量將敏感部件夾住，在下一個作業(yè)流程中就可以最大為400N的力夾住其他工件，整個流程實現(xiàn)了自動化，直至該工件被取走并完成發(fā)貨程序。

▲ 電動夾具的夾緊力大小范圍在10N～400N，能夠可靠夾住輕工件和重工件

過去，在一臺可實現(xiàn)連續(xù)工作的設備上生產(chǎn)小客車分電器外殼的生產(chǎn)流程應分成工件凈化、檢驗和正確擺放位置三個部分。而現(xiàn)在，一個靈活的電動夾具無需進行作業(yè)準備便可將6個工件分為一組，并將其以正確位置擺放在一個發(fā)貨托盤上。機器人夾具與自動化技術的互相結合，帶來了工業(yè)新形態(tài)。

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