智能制造現(xiàn)代夾具設(shè)計 課件 10. 塑膠模具型腔板板智能制造夾具設(shè)計；11. 齒輪固定軸智能制造夾具設(shè)計；12. LED手電筒中殼智能制造夾具設(shè)計；13. 發(fā)動機配件智能制造夾具設(shè)計

塑料模具型腔板智能制造夾具設(shè)計（一）智能制造過程（一）智能制造過程機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品名稱型號零件圖號零件名稱第1頁

LBT-002模具型腔-手機殼共1頁材料牌號P20毛坯種類精料毛坯外形尺寸160x120x31每毛坯件數(shù)1每臺件數(shù)1備注

工序號工序名稱

工序內(nèi)容

車間設(shè)備工藝裝備定額（min）準終單件01數(shù)銑粗加工型腔輪廓與定位面輪廓；半精加工凸臺；精加工型腔輪廓面與定位面；精加工凸臺。

零點定位夾具夾具托板機器人握爪

02放電加工放電加工字體輪廓

零點定位夾具夾具托板機器人握爪電極頭電極手爪

編制校對審核批準會簽

更改標記處數(shù)更改依據(jù)更改者日期（一）智能制造過程（一）智能制造過程序號設(shè)備名稱規(guī)格型號品牌數(shù)量單位備注1預調(diào)臺LBT-YT001力博特1個

2陳列式中轉(zhuǎn)倉庫LBT-CC01A力博特1個

3加工中心VMC850Q沈陽一機1臺

4三坐標測量儀686思瑞1臺

5數(shù)控火花機HG45漢霸1臺

6MES系統(tǒng)V1.0模德寶1套

7工業(yè)機器人20KGFANUC1臺

8工業(yè)機器人軌道LBT-850L力博特1套（一）智能制造過程（一）智能制造過程（一）智能制造過程備料的主要工作內(nèi)容包括：將模仁毛坯安裝在隨行托板上。在預調(diào)臺調(diào)試模仁毛坯。將模仁毛坯信息輸入MES系統(tǒng)。(2)備料（一）智能制造過程利用零點定位系統(tǒng)，將塑膠模仁固定在CNC的工作臺上，根據(jù)模仁零件圖和工藝圖要求，銑削零件的凹槽及小突塊。（3）銑削加工（一）智能制造過程包括兩個工作：完成毛坯備料后，進入正式生產(chǎn)前，用三坐標測量儀檢測工件幾何中心，并將檢測信息輸入MES系統(tǒng)。模仁加工完成后，用三坐標測量儀檢測塑膠模仁尺寸精度，并將檢測信息輸入MES系統(tǒng)。（4）3D檢測（一）智能制造過程利用零點定位系統(tǒng)，將塑膠模仁固定在火花機工作臺上，進行EDM放電加工。（5）EDM放電加工（一）智能制造過程智能生產(chǎn)有三類倉庫：毛坯倉庫，主要存放毛坯。中轉(zhuǎn)倉庫，主要存放半成品。成品倉庫，主要存放成品。(6)入庫（二）零點定位系統(tǒng)零點定位系統(tǒng)——又稱為工裝快換系統(tǒng)或零點定位器

生產(chǎn)中，工件快速定位和夾緊有什么意義？思考題：（二）零點定位系統(tǒng)——使用方法（二）零點定位系統(tǒng)——分類（二）零點定位系統(tǒng)——組成結(jié)構(gòu)（二）零點定位系統(tǒng)——EROWAEROWA定位片a)外置型、EROWA手動卡盤EROWA拉釘動畫：EROW定位片介紹（二）零點定位系統(tǒng)——3R3R定位片b)外置型，3R手動卡盤3R拉釘動畫：1.EROW定位片介紹2.定位片（二）零點定位系統(tǒng)——3Rb)外置型，3R手動卡盤（二）零點定位系統(tǒng)——3R隨堂練習：庫題13（二）零點定位系統(tǒng)——使用案例（二）彈性零點定位系統(tǒng)——使用案例（二）彈性零點定位系統(tǒng)——使用案例（二）彈性零點定位系統(tǒng)——使用案例（二）彈性零點定位系統(tǒng)——使用案例隨堂練習：庫題14（二）彈性零點定位系統(tǒng)——卡盤c)內(nèi)置型氣動卡盤（二）剛性零點定位系統(tǒng)——拉釘拉釘定位面與卡盤全面接觸，實現(xiàn)完全定位和鎖緊作用拉釘定位面與卡盤只有一個方向接觸，實現(xiàn)單向定位和鎖緊作用沒有定位面，沒有定位作用，只有鎖緊作用a)零點定位銷b)單向定位銷c)鎖緊定位銷（二）彈性零點定位系統(tǒng)——拉釘兩銷釘組合使用四銷釘組合使用（二）剛性零點定位系統(tǒng)——卡盤2聯(lián)零點定位4聯(lián)零點定位6聯(lián)零點定位8聯(lián)零點位（二）剛性零點定位系統(tǒng)——卡盤四面零點柱直角零點柱三重拓展零點基座零點塔座（二）剛性零點定位系統(tǒng)——托板（二）剛性零點定位系統(tǒng)——卡盤四面零點柱直角零點柱三重拓展零點基座零點塔座（二）零點定位系統(tǒng)——定位與鎖緊動畫：零點定位卡盤介紹（二）零點定位系統(tǒng)——定位與鎖緊隨堂練習：庫題15（三）智能制造機外裝夾方法1、機床外部坐標偏移功能機床外部坐標偏移功能是一種坐標補償功能，在知道工件原點和程序原點相對位置時，通過此功能，可以在不修改程序的情況下，實現(xiàn)不同位置工件的加工。（三）智能制造機外裝夾方法1、機床外部坐標偏移功能利用機床外部坐標偏移功能，可以實現(xiàn)在同一機床中，只需要完成一次對刀，即可自動加工多個零件。（三）智能制造機外裝夾方法2、零點定位系統(tǒng)實現(xiàn)工件快速定位原理（三）智能制造機外裝夾方法2、零點定位系統(tǒng)實現(xiàn)工件快速定位原理隨堂練習：庫題16問題：已知工件通過零點卡盤安裝在機床1和機床2中，工件相對于卡盤的坐標是（20,15），機床1中零點卡盤的安裝坐標是（200,304），機床2中零點卡盤的安裝坐標是（210,315），請問，工件在機床1、機床2中的坐標分別是多少？（三）智能制造機外裝夾方法3、工件機外裝夾方法步驟：將卡盤安裝在各機床上通過三坐標測量儀檢測出卡盤幾何中心坐標測出工件與卡盤的相對坐標通過MES系統(tǒng)將相對坐標數(shù)據(jù)傳送到機床數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)外部坐標偏移功能根據(jù)接收的數(shù)據(jù)將刀路偏移到工件上（三）智能制造機外裝夾方法4、工件機外裝夾過程1、安裝零點卡盤（以預調(diào)臺為例，其它設(shè)備過程相似）：將零點卡盤安裝在預調(diào)臺上。將卡盤基準板安裝在卡盤上。用百分表校正卡盤，使基準板長、短邊分別與預調(diào)臺X、Y軸平行。（三）智能制造機外裝夾方法4、工件機外裝夾過程2、工件平行校準（如果工件是圓形，可省略這一步）將隨行托板安裝在卡盤上鎖緊。將工件放置在隨行托板上，用螺釘預緊。用百分表校正工件，使工件側(cè)邊分別與預調(diào)臺X、Y軸平行。擰緊螺釘，使工件完全固定。（三）智能制造機外裝夾方法4、工件機外裝夾過程3、工件幾何中心坐標測量將裝有工件的工件托板安裝在三坐標測量儀的零點卡盤上。RFID信息輸入。工件幾何中心檢測：用三坐標依次完成下圖所示8個點的測量，三坐標自動計算出立方體幾何中心坐標，并把中心坐標輸入MES系統(tǒng)。（如果是圓柱，測量圓柱面上等高的三個點）。（四）隨行夾具1、隨行夾具概念隨行夾具是一種跟隨工件一起在各工位流轉(zhuǎn)的夾具，適用于夾緊、定位外形不規(guī)則、不便于自動定位、夾緊和運送的工件，比如箱體、汽車車架等。將工件安裝在隨行夾具上，讓隨行夾具隨工件一起在各工位流轉(zhuǎn)，可解決工件因外形不規(guī)則、結(jié)構(gòu)復雜造成的運輸、裝夾和定位等問題，同時，也讓工件便于機械手夾取，在機床上裝夾更便捷、高效。目前，隨行夾具已廣泛應用于各行業(yè)的自動化生產(chǎn)線。（四）隨行夾具1、隨行夾具結(jié)構(gòu)隨行夾具通常由工件夾緊定位裝置、工件托板、拉釘、把手等結(jié)構(gòu)組成（四）隨行夾具2、隨行夾具功能隨行夾具應具有以下三個功能：能對工件進行裝夾和定位。能與工作臺定位和固定。便于搬運。（四）隨行夾具3、隨行夾具設(shè)計要求隨行夾具的設(shè)計要求有：確保工件在隨行夾具上定位準確，夾緊牢靠，能承受機床切削力。確保搬運過程中隨行夾具的安全可靠。確保隨行夾具在機床或其它設(shè)備上的定位準確，夾緊牢靠。（四）隨行夾具4、隨行夾具設(shè)計步驟（四）隨行夾具4、隨行夾具設(shè)計步驟隨堂練習：庫題17（五）機器人末端執(zhí)行器定義：機器人末端執(zhí)行器是安裝在機器人手臂的末端，用以執(zhí)行工作任務的機構(gòu)。分類：夾持器是具有夾持功能的裝置，如吸盤、機械手爪等。專用工具是用以完成某項作業(yè)所需要的裝置，如焊槍，打磨工具，涂膠工具等。（五）機器人末端執(zhí)行器

機器人手爪是固定在機器人手臂未端，用于握持工件或工具的執(zhí)行機構(gòu)。機器人手爪是工業(yè)自動化后，為實現(xiàn)工業(yè)機器人對各種不同物體的抓取而誕生的集機、電、液一體的機械機構(gòu)，可看成是機器人的一種延伸，是實現(xiàn)機器人功能的最后關(guān)鍵環(huán)節(jié)。機器人手爪分類1、機器人手爪簡介（五）機器人末端執(zhí)行器2、機器人手爪組成結(jié)構(gòu)夾持式手爪是由手指、傳動機構(gòu)和驅(qū)動裝置三部分組成的，能抓取軸、盤、套等各種形狀的工件，一般情況下，它多采用兩指，少數(shù)采用三指或多指。手爪驅(qū)動方式手爪傳動結(jié)構(gòu)（五）機器人末端執(zhí)行器2、機器人手爪組成結(jié)構(gòu)平移式手爪實現(xiàn)方式：平行移動特點：夾持平穩(wěn)適應場合：平板、方料、圓棒缺點：結(jié)構(gòu)復雜、體積大、要求加工精度高。張角式手爪實現(xiàn)方式：回轉(zhuǎn)運動特點：結(jié)構(gòu)簡單，形狀小巧適應場合：圓棒缺點：夾持不同工件會產(chǎn)生夾持定位偏差。（五）機器人末端執(zhí)行器2、機器人手爪組成結(jié)構(gòu)隨堂練習：庫題18（五）機器人末端執(zhí)行器2、機器人手爪組成結(jié)構(gòu)動畫：電極手抓使用（五）機器人末端執(zhí)行器2、機器人手爪組成結(jié)構(gòu)（五）機器人末端執(zhí)行器2、機器人手爪組成結(jié)構(gòu)（五）機器人末端執(zhí)行器2、機器人手爪組成結(jié)構(gòu)動畫：電永磁吸盤使用真空吸盤使用視頻（五）機器人末端執(zhí)行器2、機器人手爪組成結(jié)構(gòu)隨堂練習：庫題19（五）機器人末端執(zhí)行器3、機器人快換工具

機器人快換工具（也被稱為自動工具轉(zhuǎn)換裝置(ATC)、機器人工具轉(zhuǎn)換、機器人連接器、機器人連接頭等）是安裝在機械手未端，使機器人能自動快速更換工具的裝置。它能夠讓工業(yè)機器人根據(jù)工作的需要自動地更換手爪、吸盤、焊槍、打磨沙輪等機器人未端執(zhí)行器，使機器人變得更柔性。（五）機器人末端執(zhí)行器3、機器人快換工具機器人快換工具由主側(cè)和工具側(cè)兩部分組成，它們可以自動鎖緊連接，并且可以連通和傳遞電信號、氣體、水等介質(zhì)?？鞊Q工具的主側(cè)安裝在機器人、CNC或者其他設(shè)備上，工具側(cè)安裝在機器人手爪、焊槍或毛刺清理工具等機器人未端執(zhí)行器上。大多數(shù)的機器人快換工具使用氣體鎖緊主側(cè)和工具側(cè)。（五）機器人末端執(zhí)行器3、機器人快換工具（五）機器人末端執(zhí)行器3、機器人快換工具機器人快換工具通常包括：定位、鎖緊和介質(zhì)導通三部分結(jié)構(gòu)。（五）機器人末端執(zhí)行器3、機器人快換工具機器人快換工具通常包括：定位、鎖緊和介質(zhì)導通三部分結(jié)構(gòu)。齒輪固定軸智能制造夾具設(shè)計（一）智能制造過程（一）智能制造過程（一）智能制造過程機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品名稱型號零件圖號零件名稱第1

LBT-003齒輪固定軸共1頁材料牌號45#毛坯種類毛坯毛坯外形尺寸?25X75mm每毛坯件數(shù)1每臺件數(shù)1備注

工序號工序名稱

工序內(nèi)容

車間設(shè)備工藝裝備定額（min）準終單件01數(shù)車夾一端，留45mm長度，粗車圓柱端面，粗車圓柱外圓至?23尺寸處（留0.2mm余量）

數(shù)控車床

02精車圓柱端面，精車圓柱外圓到位

03車螺紋退刀槽，車M16外螺紋，鉆?6.9孔，攻M8螺紋內(nèi)孔

04數(shù)車調(diào)頭，夾?23外圓，粗車圓柱端面，粗車?16圓柱外圓（留0.2mm余量），

數(shù)控車床

精車圓柱端面，精車圓柱外圓05車螺紋退刀槽，車M16螺紋，鉆?6.9孔，攻M8螺紋內(nèi)孔

編制校對審核批準會簽

更改標記處數(shù)更改依據(jù)更改者日期（一）智能制造過程（一）智能制造過程隨堂練習：庫題21（二）車床卡盤—爪式卡盤智能制造卡盤要求：能滿足工件車削工藝要求；能滿足自動化生產(chǎn)工件物流要求；能滿足自動化生產(chǎn)信息交換要求。（二）車床卡盤—爪式卡盤筒夾式卡盤內(nèi)漲式卡盤（二）車床卡盤—爪式卡盤1、三爪卡盤工作原理（二）車床卡盤—爪式卡盤2、三爪卡盤使用方法（二）車床卡盤—爪式卡盤隨堂練習：庫題22（二）車床卡盤—爪式卡盤3、四爪卡盤圓形工件裝夾方形工件裝夾特點：（1）各個卡爪均由獨立的絲杠調(diào)節(jié)控制（2）沒有自動定心作用使用范圍：（1）工件截面比較特殊——方形、不規(guī)則、截面非對稱的工件（2）鋼管等薄壁件不規(guī)則工件裝夾薄壁件裝夾（二）車床卡盤—爪式卡盤4、提高卡盤夾持可靠性的方法特殊爪式卡盤六爪卡盤旋轉(zhuǎn)卡爪盤浮動卡盤后拉式卡盤具有六個卡爪，可增加工件接觸點，減少工件變形，適用于薄壁類工件卡爪具有旋轉(zhuǎn)和后拉功能，工作時，卡爪后拉卡住工件端面以實現(xiàn)夾持，適用于盤類及薄壁類工件，能保證工件軸向定位精度卡盤中心有頂尖，用頂尖實現(xiàn)工件定心，卡爪可自由浮動調(diào)整，能配合頂尖完成工件的夾緊卡爪可以自動360度旋轉(zhuǎn)，可以根據(jù)工況自動調(diào)整為正爪或反爪（二）車床卡盤—筒夾式卡盤1.筒夾式卡盤的定義和特點定義：筒夾式卡盤是一種能對工件進行全包圍式夾持的卡盤優(yōu)點：①夾持力大且穩(wěn)定，不會因主軸轉(zhuǎn)速增大而下降，安全性好。②工作轉(zhuǎn)速高。③精度高，回轉(zhuǎn)精度為0.01~0.005mm。缺點：適用范圍較小，夾持工件的直徑通常較小彈性筒夾橡膠筒夾（二）車床卡盤—筒夾式卡盤2.筒夾式卡盤的工作原理（二）車床卡盤—筒夾式卡盤2.筒夾式卡盤的適用對象夾持圓形工件夾持四邊形工件夾持六邊形工件（二）車床卡盤—內(nèi)漲式卡盤內(nèi)漲式夾頭內(nèi)漲式卡盤結(jié)構(gòu)圖（二）車床卡盤—卡盤選擇方法（三）桁架機器人定義：也叫做直角坐標機器人和龍門式機器人，是能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制的、基于空間XYZ直角坐標系、可重復編程、多功能、多自由度、各運動軌軌跡間相互垂直的機器人。主要結(jié)構(gòu)：豎梁、橫梁、導軌、伺服驅(qū)動器、減速機、機械臂、數(shù)控系統(tǒng)特點：①可重復編程，所有的運動均按程序運行。②操作靈活，功能多。③高可靠性、高速度、高精度。④可用在惡劣的環(huán)境下長期工作。⑤操作維修方便。（四）數(shù)控車床工件自動裝夾過程數(shù)控車床工件自動上料過程（四）數(shù)控車床工件自動裝夾過程數(shù)控車床工件自動調(diào)頭裝夾過程（四）數(shù)控車床工件自動裝夾過程數(shù)控車床工件下料過程（四）AGV接駁車簡介AGV接駁車（四）AGV小車簡介AGV小車（五）AGV小車與AGV接駁臺間的貨物搬運過程（五）AGV小車與AGV接駁臺間的貨物搬運過程貨物由AGV小車搬運到AGV接駁臺的控制信息流程（五）AGV小車與AGV接駁臺間的貨物搬運過程貨物由AGV接駁臺搬運到AGV小車控制信息流程（六）貨物存入/取出自動化立體倉庫過程（一）自動化立體倉庫簡介自動化立體倉庫（六）貨物存入/取出自動化立體倉庫過程（一）自動化立體倉庫簡介自動化立體倉空間尺寸（六）貨物存入/取出自動化立體倉庫過程（一）自動化立體倉庫簡介堆垛機器人（六）貨物存入/取出自動化立體倉庫過程（二）貨物存入/取出自動化立體倉庫過程1、貨物存入過程1)堆垛機器人接收到存貨指示后，機器人托板運動到AGV接駁臺前。2)機器人托板伸入AGV托板底部。3)機器人將AGV托板連同工件一起搬運到指定料位。4)機器人托板從AGV托板底部抽出。5)機器人托板回到起始位置。2、貨物取出過程1)堆垛機器人接收到取貨指示后，機器人托板運動到貨物前。2)機器人托板伸入貨物底部。3)機器人將貨物搬運到AGV接駁臺上。4)機器人托板從AGV托板底部抽出。5)機器人托板回到起始位置。LED手電筒中殼智能制造夾具設(shè)計（一）智能制造過程（一）智能制造過程（一）智能制造過程機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品名稱型號零件圖號零件名稱第1頁

LBT-004LED手電筒中殼共1頁材料牌號鋁合金毛坯種類毛坯毛坯外形尺寸?50x50每毛坯件數(shù)1每臺件數(shù)1備注

工序號工序名稱工序內(nèi)容車間設(shè)備工藝裝備定額（min）準終單件1粗車夾一端，留38mm長度，粗車端面、?48外圓（留0.2mm余量），打點，鉆?23內(nèi)孔，鉆穿，粗車?41x35內(nèi)孔（留0.2mm余量）

數(shù)控車床

2精車精車?41x35內(nèi)孔，精車端面、?48、?44外圓到尺寸，車M44x0.5螺紋。

3粗車車床換面裝夾，粗車端面、?44、?48外圓尺寸（留0.2mm余量），粗車內(nèi)孔?41x10尺寸（留0.2mm余量）

4精車精車端面、?44、?48外圓到尺寸，精車內(nèi)孔?41x10尺寸，車M44x0.5螺紋

5銑削立式裝夾,?7過孔打點，鉆?7過孔，NC加工腰形圓槽

加工中心

6銑削臥式裝夾，?2.5過孔打點，鉆?2.5過孔，NC加工?24通孔