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隨著機械加工行業(yè)的升級，智能化與自動化的加工手段逐漸成為新的趨勢。在制造裝配領(lǐng)域，機械手臂及空間機器人等空間多點制造裝配技術(shù)的普及必然會對相關(guān)的精密夾具提出更高的要求。而且大量的加工操作需要裝夾，夾具設(shè)計在制造系統(tǒng)中就顯得非常重要，它直接影響加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和制造成本，實現(xiàn)不規(guī)則形狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)件的加持、測量和定位對于空間化的多點加工裝配具有重要意義。 圖1 汽車制造裝配 裝配機械手的發(fā)展與夾持方式的對比原先的制造裝配機械手夾持部分受限于夾具的設(shè)計而只能對構(gòu)件實行局部加工，后作業(yè)線通過增設(shè)傳送線及調(diào)整機構(gòu)的方式而進行次級加工。這類早期的機械手夾持工件的原理很簡單，基本上就是擋塊定位，換做沖壓別的零件，就需要擰螺絲調(diào)整擋塊的位置。這些簡單的技術(shù)，卻在當時解決了很多實際問題，工廠生產(chǎn)安全系數(shù)提高了不少，工作效率也大大提高。 設(shè)備和技術(shù)上的更新?lián)Q代，推動著工藝的不斷升級，在這階段中無疑也發(fā)現(xiàn)了原先機械手生產(chǎn)中的不足：正是因?qū)ぜ庸ぞ纫蟮奶岣�，只能對�?gòu)件實行局部加工的機械手，不得不調(diào)整擋塊的操作增加了機械系統(tǒng)的作業(yè)流程，增加流轉(zhuǎn)時間，反而降低了效率。而改進后的方案是通過空間三維定點夾具的設(shè)計，這對簡化流程和多級高效制造裝配有重要的意義。 目前市面上前后兩種夾具應(yīng)用于機械手夾持系統(tǒng)的最大區(qū)別是：前者還是依靠人工進行控制，改進的方向主要是降低成本和提高精度，相對于傳統(tǒng)工藝已經(jīng)是很大進步了；后者設(shè)有微型電子計算控制系統(tǒng)，具有視覺、觸覺能力，在機械手上安裝各種傳感器，把感覺到的信息反饋，使機械手具有感覺機能，可實現(xiàn)人機交互。 三維定點夾具裝置的設(shè)計面對不規(guī)則的夾持加工要求，設(shè)計如圖2的三維定點的夾具裝置。其主要由中軸、連接座、中心滑件、滑桿、滑塊和定位塊等組成。在保證滿足制造裝配加工面與空間的前提下，為了增大夾持力度，該裝置采用多桿先接觸的夾持方式，可有效增大與夾持物的接觸面積而增大夾持緊度安全性和可靠性。 圖2 三維定點夾具 具體使用中，將連接座連接于相應(yīng)的固定端或者轉(zhuǎn)軸上，可實現(xiàn)夾具在連接端的固定和旋轉(zhuǎn)。然后以中軸為z軸進行前后的定位，具體為中心滑件在為與具有刻度的中軸上一點為z軸上的坐標位置的一級定位，中軸的結(jié)構(gòu)細節(jié)如圖3所示。 圖3 中軸結(jié)構(gòu)Creo2.0圖 后通過連接于中心滑件的兩根滑桿及上的滑塊實現(xiàn)對于x軸上位置的選定，接著通過縱向的兩根滑桿及上的滑塊實現(xiàn)對于y軸上位置的選定，最后通過z軸上的四根滑桿及其上的定位塊分別對于不規(guī)則構(gòu)件進行加持或擴充。為節(jié)省制造加工該夾具的成本，對于相應(yīng)的滑桿與滑塊采用統(tǒng)一樣式與標準。對于桿與滑塊的連接均采用螺栓定點摩擦固定。圖4是對于短管構(gòu)件的靈活夾持示意圖。 圖4 夾具夾持示意圖 此裝置提供了一種新的定位夾撐裝置，利用各滑桿件與滑動件的配合滑動定位，可實現(xiàn)在三維空間內(nèi)的自由滑動定位并配合定位件實現(xiàn)對被作用物的線接觸良好夾撐。其結(jié)構(gòu)具有受力均勻、維修成本低、結(jié)構(gòu)緊湊，自由度高、控制穩(wěn)定性好的特點。 （來源機械社區(qū)）
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發(fā)表于 2018-12-14 09:45:31
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