應用工業機器人，加工成本一降再降（二）

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夾具結構設計及工作原理

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夾具裝配圖如圖1所示，該夾具按照六點定位原理，結合工業機器人在生產中夾持涂膠膠槍、打磨機等工具的實際工作情況，采用定位原件V形塊作為定位結構，通過對定位調整塊4上下滑動調整，使調整塊與夾持工具的接觸面之間處于緊配合狀態。

1.動力裝置 2.夾具開口調整片 3.夾具夾爪 4.定位調整塊 5.被夾取對象

圖1 夾具主要零件結構

夾具工作過程中在動力裝置的作用下，兩調整塊向內收縮，由于調整塊與夾持工具接觸的上表面前半部分有1°～2°的斜度，調整塊收縮加緊加持工具的同時向上抬高夾持工具，并實現對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，設計了夾具開口調整片，使同一行程的氣動或液動裝置，能實現夾具開口度的不同調整，增強了夾具的通用性，同時可通過夾具調整塊的上下滑動，調整加持不同厚度夾持臺階面的工具。

夾具主要零件結構

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1.夾爪

夾爪是連接動力裝置組定位調整塊的重要構件，是夾具體的主要結構，如圖2所示。

圖2 夾爪

夾爪的結構及各部分尺寸大小由被加持對象形狀尺寸和動力裝置的行程共同決定，夾爪螺釘調整槽和定位導向槽是為適應對不同夾持厚度而設計的重要結構，如圖3示意工具圖所示，夾具可實現有類似臺階的圓形、方形或菱形夾具體的定位夾緊。

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圖3 示意工具圖

夾爪設計時要注意一下幾點：

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

（2）夾爪定位導向槽開槽寬度符合公差要求，與定位調整塊過度配合。

2.定位調整塊

定位調整塊如圖4所示，是裝配在夾爪內部，通過定位導向槽滑動調節定位塊與夾爪之間的定位距離，借助螺釘固定調整后的定位塊位置。

圖4 定位調整塊

為了適應多種夾持工具，通過改變定位塊V形槽的深度、開口尺寸，一般由四至五對定位調整塊組成一套，以便在生產中根據需求選取相應的定位調整塊。

3.夾具開口調整片

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

圖5 夾具開口調整片

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夾具適用夾持工具或工件范圍

如圖3示意工具所示，此款夾具可適用以下幾類工具或工件的夾持。

1. 臺階面的圓形、方形或菱形等形狀的工具或工件。

對有臺階面的圓形、方形或菱形等形狀的工具或工件，嚴格按照六點定位原理，依據在生產需求，實現了對夾持工具或工件的5個自由度的不完全定位，適用于對加持工具或工件運動軌跡有精度要求的裝配、打磨、激光切割等工作，而且能夠避免機器由于失電而脫落的狀況發生。

2.無臺階面的圓形、方形或菱形等形狀工具或工件。

（1）對定位精度要求較低圓形、方形或菱形等形狀的工具或工件。

對無臺階面的圓形、方形或菱形等形狀的工具或工件，依靠定位調整塊的V形結構，能夠實現4個自由度的不完全定位，適用于對夾持工具或工件高度精度要求低的拋光、涂膠等工作。

（2）無定位精度要求方形或菱形等多面形狀的工具或工件。

對于此類工具或工件可通過夾爪直接夾持，甚至可根據生產需求拆卸定位調整塊，適用于碼垛、搬運、噴涂等工作。

由此可見，此設計出的夾具可以通過定位調整塊可實現對定位精度要求較高的工具或工件夾持，同時夾爪未裝定位調整塊部分和裝了定位調整塊的部位，分別適用于對定位精度低或無定位精度要求的工件或工具。

夾具的特點

（1）定心精準

工具以靠V形塊定和對臺階面的配合夾持結構實現對工件或工件的精確定位，其定位精度和重復定位精度都比較高，解決了通用存在定位不準的問題，同時簡化了定位機構，不像專用夾具一樣復雜。

（2）通用性好

組成夾具四個部件之間的位置都是可調的，不同調節之間相互配置能夠實現各不相同的夾持效果，充分體現了通用夾具特點。

（3）夾具結構簡單、可操作性能好

本夾具除選配的動力裝置（液壓或氣壓缸）外，只有三個部件，而且零件結構簡單以及構件之間位置關系明確，部件連接統一采用螺釘裝配，裝配和操作都比較簡單。

基于六點定位原理的工業機器人通用夾具的設計從根本上解決了以下兩個問題：

1.現有通用夾具無定位或定位精度差的問題，結束只有專用夾具才能實現精準定位的認識；

2. 現有通用夾具由于可調節性能差，嚴重制約了其適用范圍，也是通用性能受限的主要原因之一；同時夾具設計過程中充分考慮到了夾具的夾持的穩定性，大大減少了工業機器人生產中工具的更換次數，減少了生產中專業夾具的數量降低了生產成本。

（來源jiajuxia）

早上好

很巧妙的結構

遠祥

范范而談，沒有講專業的技術含量問題。

zhoujianwang

感覺還好

陳年往事2011

小編用心了。