人機(jī)協(xié)作時(shí)代新要求：電動(dòng)夾具

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隨著物聯(lián)網(wǎng)的普及，不同的設(shè)備以及不同的產(chǎn)線已經(jīng)不再是毫不相關(guān)的獨(dú)立個(gè)體，而是逐漸建立聯(lián)系，集成在一起。產(chǎn)線集成對(duì)于無(wú)人工廠的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要，各產(chǎn)線之間數(shù)據(jù)不斷交互、反饋，進(jìn)而在無(wú)需人員監(jiān)控的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)的精準(zhǔn)把控，降低人力不穩(wěn)定因素的干擾，提升自動(dòng)化程度，提高生產(chǎn)效率。

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

工業(yè)機(jī)器人智能柔性?shī)A具是將工業(yè)機(jī)器人技術(shù)和產(chǎn)品柔性制造有機(jī)結(jié)合，不僅使企業(yè)節(jié)約了產(chǎn)品工藝開(kāi)發(fā)、設(shè)備采購(gòu)及人工成本，還大幅提高生產(chǎn)效率和新產(chǎn)品的制造質(zhì)量。相比于過(guò)去，工業(yè)機(jī)器人、現(xiàn)場(chǎng)總線等新技術(shù)的出現(xiàn)為現(xiàn)代工廠的智能制造帶來(lái)了新的機(jī)遇，使得產(chǎn)品的整線生產(chǎn)加工向全自動(dòng)、高柔性、智能化的模式轉(zhuǎn)變。

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案例：電動(dòng)夾具多工件夾取

自動(dòng)生產(chǎn)工藝的加工需求

小客車(chē)電動(dòng)機(jī)的分電器外殼，其原件是柱形材料首先在一個(gè)隔熱壓力機(jī)上進(jìn)行高速剪切切割并拉長(zhǎng)，該剪切切割技術(shù)生產(chǎn)的工件用較高強(qiáng)度或高強(qiáng)度材料制成。接著自動(dòng)化地將毛坯件放置在一部機(jī)器上加工成產(chǎn)品。該設(shè)備單元中要對(duì)毛坯件進(jìn)行鏜孔加工、銑加工和去毛刺加工，在毛坯件從工作臺(tái)輸出前，在該設(shè)備單元的一個(gè)線性加工點(diǎn)進(jìn)行清洗、檢驗(yàn)并擺放在發(fā)貨專(zhuān)用的工件支架上。

因?yàn)闄C(jī)械手夾具無(wú)需進(jìn)行作業(yè)準(zhǔn)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(diǎn)。加工制造的每個(gè)小客車(chē)分電器外殼的外形尺寸均為18mm×12mm×25mm，加工后由機(jī)械手夾具逐個(gè)將其夾起并送達(dá)清洗流程，之后被送至集成在機(jī)械中的檢驗(yàn)單元進(jìn)行檢驗(yàn)，主要檢驗(yàn)這些工件是否已經(jīng)有鏜孔。

機(jī)械手夾具的短工作周期

機(jī)器人手臂帶動(dòng)電動(dòng)夾具由垂直方向向水平方向變化，并將工件送至檢驗(yàn)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(dòng)夾具的機(jī)器人手臂回轉(zhuǎn)的空間比很小，每個(gè)工件的夾取時(shí)間僅為70ms。

如果該電動(dòng)夾具已經(jīng)將6個(gè)工件擺放到了接收軌道上，接著回轉(zhuǎn)90°，并將這6個(gè)工件包裝成一組，再將其擺放進(jìn)一個(gè)托盤(pán)里。當(dāng)托盤(pán)的所有位置均被6個(gè)分電器外殼占滿后，該托盤(pán)便由透明度很好的薄膜封住并及時(shí)提供給用戶(hù)。

▲ 機(jī)器人手臂帶著電動(dòng)夾具由垂直向水平方向回轉(zhuǎn)，將工件送至檢驗(yàn)單元

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

▲ 電動(dòng)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(guò)去，在一臺(tái)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作的設(shè)備上生產(chǎn)小客車(chē)分電器外殼的生產(chǎn)流程應(yīng)分成工件凈化、檢驗(yàn)和正確擺放位置三個(gè)部分。而現(xiàn)在，一個(gè)靈活的電動(dòng)夾具無(wú)需進(jìn)行作業(yè)準(zhǔn)備便可將6個(gè)工件分為一組，并將其以正確位置擺放在一個(gè)發(fā)貨托盤(pán)上。機(jī)器人夾具與自動(dòng)化技術(shù)的互相結(jié)合，帶來(lái)了工業(yè)新形態(tài)。

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越來(lái)越先進(jìn)了