應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人，加工成本一降再降（二）

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夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理

夾具裝配圖如圖1所示，該夾具按照六點(diǎn)定位原理，結(jié)合工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)中夾持涂膠膠槍、打磨機(jī)等工具的實(shí)際工作情況，采用定位原件V形塊作為定位結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)定位調(diào)整塊4上下滑動(dòng)調(diào)整，使調(diào)整塊與夾持工具的接觸面之間處于緊配合狀態(tài)。

1.動(dòng)力裝置 2.夾具開口調(diào)整片 3.夾具夾爪 4.定位調(diào)整塊 5.被夾取對(duì)象

圖1 夾具主要零件結(jié)構(gòu)

夾具工作過(guò)程中在動(dòng)力裝置的作用下，兩調(diào)整塊向內(nèi)收縮，由于調(diào)整塊與夾持工具接觸的上表面前半部分有1°～2°的斜度，調(diào)整塊收縮加緊加持工具的同時(shí)向上抬高夾持工具，并實(shí)現(xiàn)對(duì)加持工具的加緊和定位。

為了使本套夾具能夠最大限度的適用于不同類型、不同形狀和尺寸大小的夾持工具，設(shè)計(jì)了夾具開口調(diào)整片，使同一行程的氣動(dòng)或液動(dòng)裝置，能實(shí)現(xiàn)夾具開口度的不同調(diào)整，增強(qiáng)了夾具的通用性，同時(shí)可通過(guò)夾具調(diào)整塊的上下滑動(dòng)，調(diào)整加持不同厚度夾持臺(tái)階面的工具。

夾具主要零件結(jié)構(gòu)

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1.夾爪

夾爪是連接動(dòng)力裝置組定位調(diào)整塊的重要構(gòu)件，是夾具體的主要結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

圖2 夾爪

夾爪的結(jié)構(gòu)及各部分尺寸大小由被加持對(duì)象形狀尺寸和動(dòng)力裝置的行程共同決定，夾爪螺釘調(diào)整槽和定位導(dǎo)向槽是為適應(yīng)對(duì)不同夾持厚度而設(shè)計(jì)的重要結(jié)構(gòu)，如圖3示意工具圖所示，夾具可實(shí)現(xiàn)有類似臺(tái)階的圓形、方形或菱形夾具體的定位夾緊。

圖3 示意工具圖

夾爪設(shè)計(jì)時(shí)要注意一下幾點(diǎn)：

（1）夾爪連接動(dòng)力裝置的縱向開槽深度L動(dòng)力裝置閉合時(shí)行程塊兩側(cè)面的距離≤2L≤動(dòng)力裝置張開時(shí)行程塊兩側(cè)面的距離；

（2）夾爪定位導(dǎo)向槽開槽寬度符合公差要求，與定位調(diào)整塊過(guò)度配合。

2.定位調(diào)整塊

定位調(diào)整塊如圖4所示，是裝配在夾爪內(nèi)部，通過(guò)定位導(dǎo)向槽滑動(dòng)調(diào)節(jié)定位塊與夾爪之間的定位距離，借助螺釘固定調(diào)整后的定位塊位置。

圖4 定位調(diào)整塊

為了適應(yīng)多種夾持工具，通過(guò)改變定位塊V形槽的深度、開口尺寸，一般由四至五對(duì)定位調(diào)整塊組成一套，以便在生產(chǎn)中根據(jù)需求選取相應(yīng)的定位調(diào)整塊。

3.夾具開口調(diào)整片

夾具開口調(diào)整片如圖5所示，是用于調(diào)整夾具開口尺寸的墊板，通過(guò)添加開口調(diào)整片增加或減少夾具的最大開口尺寸，以實(shí)現(xiàn)夾持不同大小的工具或零件，也是增強(qiáng)夾具通用性的重要方法之一，本夾具支持的開口調(diào)整片有厚度為2mm、3mm、4mm的三種。

圖5 夾具開口調(diào)整片

夾具適用夾持工具或工件范圍

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如圖3示意工具所示，此款?yuàn)A具可適用以下幾類工具或工件的夾持。

1. 臺(tái)階面的圓形、方形或菱形等形狀的工具或工件。

對(duì)有臺(tái)階面的圓形、方形或菱形等形狀的工具或工件，嚴(yán)格按照六點(diǎn)定位原理，依據(jù)在生產(chǎn)需求，實(shí)現(xiàn)了對(duì)夾持工具或工件的5個(gè)自由度的不完全定位，適用于對(duì)加持工具或工件運(yùn)動(dòng)軌跡有精度要求的裝配、打磨、激光切割等工作，而且能夠避免機(jī)器由于失電而脫落的狀況發(fā)生。

2.無(wú)臺(tái)階面的圓形、方形或菱形等形狀工具或工件。

（1）對(duì)定位精度要求較低圓形、方形或菱形等形狀的工具或工件。

對(duì)無(wú)臺(tái)階面的圓形、方形或菱形等形狀的工具或工件，依靠定位調(diào)整塊的V形結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)4個(gè)自由度的不完全定位，適用于對(duì)夾持工具或工件高度精度要求低的拋光、涂膠等工作。

（2）無(wú)定位精度要求方形或菱形等多面形狀的工具或工件。

對(duì)于此類工具或工件可通過(guò)夾爪直接夾持，甚至可根據(jù)生產(chǎn)需求拆卸定位調(diào)整塊，適用于碼垛、搬運(yùn)、噴涂等工作。

由此可見，此設(shè)計(jì)出的夾具可以通過(guò)定位調(diào)整塊可實(shí)現(xiàn)對(duì)定位精度要求較高的工具或工件夾持，同時(shí)夾爪未裝定位調(diào)整塊部分和裝了定位調(diào)整塊的部位，分別適用于對(duì)定位精度低或無(wú)定位精度要求的工件或工具。

夾具的特點(diǎn)

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（1）定心精準(zhǔn)

工具以靠V形塊定和對(duì)臺(tái)階面的配合夾持結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)工件或工件的精確定位，其定位精度和重復(fù)定位精度都比較高，解決了通用存在定位不準(zhǔn)的問(wèn)題，同時(shí)簡(jiǎn)化了定位機(jī)構(gòu)，不像專用夾具一樣復(fù)雜。

（2）通用性好

組成夾具四個(gè)部件之間的位置都是可調(diào)的，不同調(diào)節(jié)之間相互配置能夠?qū)崿F(xiàn)各不相同的夾持效果，充分體現(xiàn)了通用夾具特點(diǎn)。

（3）夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可操作性能好

本夾具除選配的動(dòng)力裝置（液壓或氣壓缸）外，只有三個(gè)部件，而且零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及構(gòu)件之間位置關(guān)系明確，部件連接統(tǒng)一采用螺釘裝配，裝配和操作都比較簡(jiǎn)單。

基于六點(diǎn)定位原理的工業(yè)機(jī)器人通用夾具的設(shè)計(jì)從根本上解決了以下兩個(gè)問(wèn)題：

1.現(xiàn)有通用夾具無(wú)定位或定位精度差的問(wèn)題，結(jié)束只有專用夾具才能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位的認(rèn)識(shí)；

2. 現(xiàn)有通用夾具由于可調(diào)節(jié)性能差，嚴(yán)重制約了其適用范圍，也是通用性能受限的主要原因之一；同時(shí)夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮到了夾具的夾持的穩(wěn)定性，大大減少了工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)中工具的更換次數(shù)，減少了生產(chǎn)中專業(yè)夾具的數(shù)量降低了生產(chǎn)成本。

（來(lái)源jiajuxia）

早上好

很巧妙的結(jié)構(gòu)

遠(yuǎn)祥

范范而談，沒(méi)有講專業(yè)的技術(shù)含量問(wèn)題。

zhoujianwang

感覺(jué)還好

陳年往事2011

小編用心了。