夹具设计

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本节将介绍周转箱拆垛拆垛案例中夹具的设计,包括夹具设计的注意事项和各个抓取场景中的夹具设计案例等。

设计要点

本节将介绍夹具设计过程中的注意事项,具体说明如下。

  • 在设计夹具时,务必要充分考虑气缸在夹持周转箱时可能对箱侧壁产生的潜在损害。因此,建议在气路系统中增加减压阀,以减缓夹持力度。

  • 需确保夹具具有充分的抓取余量,通常需确保单边抓取余量大于 3 mm。由于周转箱可能存在一定的形变,推荐单边余量大于 6 mm。

  • 为了精准判断夹具夹指是否已准确到位,可夹具夹指处增加光电传感器。这一装置能够实时检测夹指状态,一旦检测到异常情况,传感器将立即触发报警机制,同时提醒人工干预,从而有效避免因抓取不牢固而导致的周转箱掉落风险,确保操作过程的安全与稳定。

    gripper sensor
  • 在拆垛过程中,管线包可能会发生大幅度的甩动,或出现大角度的弯折。因此,在选择管线包时,应尽量选用金属件或螺纹铰接型固定座。这一设计要点适用于侧向抓取夹具和多抓夹具等。

    gripper pipe package

设计案例

本节将介绍部分场景中所用夹具的设计案例,具体说明如下。

垛型排列松散

夹具案例 适用场景 夹具图示 夹具图解

顶部抓取式

周转箱长边方向排列松散的垛型。

design example 1 1

1 左夹板

2 基板

3 右夹板

4 右夹板气缸

5 法兰安装板

6 掉料检测传感器

7 左夹板气缸

侧面抓取式

抓取点和放置点顶部空间受限,抓取周转箱后有倒料或翻转等要求。

design example 1 2

1 法兰安装板

2 左夹板

3 下压装置

4 前端挡块

5 右夹板

6 后端推紧装置

垛型排列紧密

夹具案例 适用场景 夹具图示 夹具图解

长边外拉式

抓取点和放置点顶部有较大空间,上下相邻层周转箱卡扣松弛,且周转箱侧边有强度和刚性较好的部位。

design example 2 1

design example 2 2

1 动鄂板基座

2 动鄂板伸缩气缸

3 夹紧气缸 B

4 动鄂板

5 夹紧气缸 A

6 定鄂板

7 气动集成阀

8 法兰安装板

9 电机

邻边抱夹式

周转箱内物料分布均匀。若更多物料摆放在远离抓取点处,存在周转箱侧翻的风险。

design example 2 3

1 法兰安装板

2 基板

3 抱夹气缸

4 夹指

5 侧夹导轨滑块

6 压紧气缸

7 侧夹夹指

抓取周转箱特殊结构

周转箱结构 适用场景 夹具图示 夹具图解

侧壁外存在特殊结构

周转箱侧壁有外撑或内夹特征,整垛来料后,夹指可顺利完成抓取。

design example 3 1

1 气缸

2 夹指

3 料筐

4 夹指气缸

5 安装基板

侧壁内存在特殊结构

周转箱侧壁有外撑或内夹特征,周转箱内的物料不影响抓取。

design example 3 2

1 换向阀

2 夹指

3 气缸

4 传感器

5 法兰安装板

6、7 抓取点

抓取多个周转箱

夹具案例 适用场景 夹具图示 夹具图解 注意事项

顶部多抓式

抓取节拍要求交高,垛型松散,周转箱来料规范,放置点空间充足。

design example 4 1

1 纵向气缸

2 横向气缸

3、5 夹板

4 周转箱

同时抓取多个周转箱时,应确保夹具沿抓取长边方向存在 ±0.5° 的容错度,以保证在某些极端情况下,夹指不会与周转箱发生剐蹭。

侧面多抓式

抓取节拍要求较高,垛侧面有一定的抓取空间,周转箱摆放相对规范,抓取周转箱后可进行翻转作业,放置点空间充足。

design example 4 2

1 左侧支架

2 前端加紧气缸 A

3 前端加紧气缸 B

4 定位气缸

5 右侧支架

6 相机

7 支架导轨

8 电机

9 气动阀组

10 法兰安装板

11 传动轴

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