简易气动手爪夹具的制作

胡伟锋， 刘建光

（华南理工大学广州学院机械工程学院，广州510800）

0 引言

随着数控技术的发展，数控机床在制造业中的运用越来越广泛，而数控机床是一种柔性、高效能的自动化机床，较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题。数控加工前输入程序并启动，机床就能自动连续地进行加工，直至加工结束，大大改善了劳动条件。在现阶段劳动力成本越来越高的情况下，如果还是依靠人工去操作，那么企业成本也会增加，而工业机器人则可以在一些工作中代替人工操作，降低劳动力成本的同时，也提高工作效率，而且工业机器人可以适应更大的劳动强度，因此越来越被广泛应用。

为了让学生了解更加先进的制造技术以及工业机器人在实际生产的应用过程，利用学校已有的一台机器人与一台数控车床组成一个较简单、小型的制造单元，由机器人装卸工件，替代人工操作，完成教学零件的加工。而机器人在装卸工件时需要夹具去夹持工件；本人根据数控车床教学时所加工零件所需的材料大小（教学加工的零件所需材料的直径是30 mm，材料长度大约为200 mm左右的铝棒），设计制作了一个气动手爪，实现了机器人从物料架上抓取工件，然后送到数控车床三爪卡盘夹紧等送料过程。

1 气动手爪夹具的结构及工作原理

手爪夹具的装配图及主要零件力臂件设计如图1、图2所示。

如图1，夹具的工作原理如下：通过气缸1的动作，带动联接在气缸的轴上的联接块4来推动夹臂组8运动，从而实现手爪张紧动作过程，继而实现手爪夹紧工件或松开工件的过程。

图1 爪的装配图

图2 力臂件结构

2 夹具的设计制作及装配过程

1）气缸的选用。根据手爪夹具的夹持力度要求，选用缸径为32 mm的气缸，根据工件的大小以及手爪夹具的夹持范围，选用行程为15 mm的气缸。

2）材料的选用。为了方便手爪各零件的实际加工制作情况，以及降低制作成本，设计时考虑用45钢材质，易制作加工，同时为了方便各个零件之间的装配安装，采用螺丝固定。

3）手爪夹具的装配过程如下：（1）固定板通过沉头螺丝固定在气缸上；（2）2块板固定在固定板上；（3）联接块4固定到气缸轴及联接夹臂组8上；（4）通过d4销6控制二个夹臂组8的运动范围，从而实现手爪夹具张持范围。

3 结 语

通过实际试验运行，本夹具的张持范围以及夹持力度，基本上能满足实际要求；制作过程简单，各零件的实际加工生产简便快捷，制作成本低。

［参考文献］

［1］李名望.机床夹具设计实例教程［M］.北京：化学工业出版社，2011.

［2］蒋建强，张红兵.液压气动技术与实训［M］.北京：北京师范大学出版社，2010.