夹具设计流程
本文介绍夹具设计的一般流程。
设计前：了解生产信息
设计夹具前，应了解相关的生产信息，例如工件基本信息、来料方式等，下文将进行具体介绍。
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明确工件基本信息
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工件重量
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工件尺寸
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工件材质
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工件制造工艺
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确认工件来料方式
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确认载具类型（托盘、浅筐、深筐或料架），以及筐的形式（网格式、平板式或其它）及尺寸。
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确认来料方式是否影响抓取。
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确认不同层工件之间是否有隔板、是否需要抓取隔板。
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确认是否接受在抓取过程中存在人工干预。
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明确工件放置要求
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如果可随意放置工件，无需考虑工件朝向或姿态，则所需夹具相对简单。
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如果需以特定角度、姿态、朝向放置工件，可能需要额外的翻转装置或旋转装置。
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如果后道工序对工件放置精度要求较高，则夹具设计较复杂，可能需考虑使用二次定位装置。
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明确抓取节拍要求
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抓取节拍需符合前道工序、后道工序或客户的要求。
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抓取节拍对夹具设计影响较大，特别是抓取速度较快的情况下，需保证抓取稳定性。
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设计时：明确设计要点
实际应用中，夹具分为夹爪式夹具、磁吸式夹具和吸盘式夹具，设计过程中，针对不同种类的夹具，存在不同的设计要点，具体说明如下。
夹爪式夹具
当工件形状不适合吸取，且工件不允许被磁化时，推荐使用夹爪式夹具。夹爪式夹具适用于形状复杂的工件，实现稳定抓取。如下图所示为小圆环抓取。
夹爪式夹具设计要点如下：
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需根据工件重量选择合适的夹爪，并留有一定的安全余量。
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应设计多个抓取方式，不仅限于内撑或外夹，以提高抓取成功率。
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可考虑在夹爪处增加滚花以增加摩擦力。
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可考虑在夹具的合适位置安装掉落检测传感器，增加掉件检测功能，以防止工件掉落后引发其他问题。
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当工件存在多个抓取点时，夹爪设计时需考虑不同抓取位置的兼容性。通常应在单边预留不少于 2 mm 的抓取间隙，以避免抓取过程中发生碰撞。
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建议在Mech-Vision中将抓取点设计在工件重心处，以避免工件在抓取后发生翻转或掉落。 |
磁吸式夹具
当金属工件紧密排列，边缘和侧面难以插入夹具，仅能接触上表面时，可考虑选用磁吸式夹具。磁吸式夹具可直接吸附工件上表面，确保抓取稳定有效。
磁吸式夹具设计要点如下：
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需根据工件重量选择合适的电磁吸盘，避免吸力过大导致一次吸取多个工件，或吸力过小导致工件被吸起后掉落。
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设计多个吸取位置可以提高成功抓取的机会。
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可考虑在夹具的合适位置安装掉落检测传感器，增加掉件检测功能，以防止工件掉落后引发其他问题。
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对于普通电磁铁，建议吸力达到工件重量的 10 倍以上；对于电永磁铁，需根据工件表面情况选择安全系数为 3~5。
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建议在Mech-Vision中将抓取点设计在工件重心处，以避免工件在抓取后发生翻转或掉落。 |
吸盘式夹具
当来料中混合有不同类型的工件，且这些工件表面光滑、无孔，抓取区域能够充分覆盖吸盘，并且对抓取精度要求不高时，建议选用吸盘式夹具。如下图所示为货品吸取。
吸盘式夹具设计要点如下：
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根据工件重量、抓取位置、表面情况确定真空元件型号。
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可设计多个吸附位置，以提高吸取成功率。
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根据工件表面特征（如光滑程度、有无漏气孔等）选择合适的吸盘，以确保吸盘稳定吸附工件。
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可考虑在夹具的合适位置安装掉落检测传感器，增加掉件检测功能，以防止工件掉落后引发其他问题。
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在设计安全余量时，应特别关注抓取后可能发生翻转的情况，同时避免吸盘吸力过大损坏工件。
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建议在Mech-Vision中将抓取点设计在工件重心处，以避免工件在抓取后发生翻转或掉落。 |