一種用于焊裝夾具的自動(dòng)抽銷機(jī)構(gòu)

■ 樊志家，王 賀

1.概述

自動(dòng)抽銷機(jī)構(gòu)（見圖1）廣泛應(yīng)用于汽車焊接的焊裝夾具，有操作方便、定位精度高、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。自動(dòng)抽銷機(jī)構(gòu)工作時(shí)能往復(fù)伸縮，以方便工件裝卸，一般采用氣缸做動(dòng)力，安裝時(shí)徑向擺動(dòng)量應(yīng)＜0.2mm；銷的工作段和導(dǎo)向段的表面硬度和粗糙度應(yīng)分別在50HRC和1.6μm以上，銷的導(dǎo)向孔應(yīng)配有自潤滑無油襯套，以減少銷的磨損和方便維護(hù)保養(yǎng)。

圖1 自動(dòng)抽銷機(jī)構(gòu)

2.機(jī)構(gòu)組成

自動(dòng)抽銷機(jī)構(gòu)一般由動(dòng)力部分、導(dǎo)向部分、工作部分組成，各部分可以根據(jù)定位要求及布置空間進(jìn)行對于的修改，形式多樣。

（1）動(dòng)力部分 自動(dòng)抽銷機(jī)構(gòu)大都是采用氣缸作動(dòng)力，部分手工焊接夾具也采用推拉式夾鉗作動(dòng)力，根據(jù)工件上定位銷孔的大小來選擇合適的氣缸，一般直徑10mm的銷孔，選擇40mm缸徑的氣缸，常用的氣缸品牌有FESTO和SMC，通過電磁換向閥控制氣缸的伸出及縮回。

（2）導(dǎo)向部分 為了保證定位銷的重復(fù)精度，定位銷的導(dǎo)向通常采用導(dǎo)向外套及導(dǎo)向襯套組合使用。導(dǎo)向外套需要保證整個(gè)抽銷機(jī)構(gòu)導(dǎo)向部分的強(qiáng)度，防止導(dǎo)向部分在徑向力的作用下彎曲變形，保證導(dǎo)向精度；導(dǎo)向襯套的作用是確保定位銷軸在導(dǎo)向方向動(dòng)作摩擦力很小，在氣缸的作用下快速響應(yīng)，導(dǎo)向襯套一般選用品牌為MISUMI，MPBZ系列無油襯套，性價(jià)比較高。

（3）工作部分 抽銷機(jī)構(gòu)的工作部分主要是定位銷軸，定位銷軸一般分為分體式定位銷和一體式定位銷，形式如圖2所示，可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。若工件零件銷孔為矩形孔等異形孔，定位銷軸的工作段需根據(jù)零件銷孔的形狀進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，滿足工件定位要求。一般的定位銷軸采用MISUMI品牌標(biāo)準(zhǔn)定位銷，特殊形式定位銷軸一般采用Cr12或同等材質(zhì)合金鋼制作，材料需進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理、表面淬火處理及發(fā)黑處理，以延長定位銷軸的使用壽命。

定位銷軸是通過氣缸連接附件與氣缸相連接，由于空間限制，過渡件通常由廠家自行設(shè)計(jì)制作，保證連接強(qiáng)度及放松的等要求。

（4）可選擇功能性機(jī)構(gòu) 首先，為了保證抽銷機(jī)構(gòu)的定位精度及穩(wěn)定性，一般定位銷非圓形銷的情況下，定位銷軸需增加銷軸防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（見圖3），在使用抽銷機(jī)構(gòu)定位矩形孔及長腰孔時(shí)，要確定好防轉(zhuǎn)銷軸的方向及位置，以免無法安裝，起不到防轉(zhuǎn)作用。

其次，由于空間限制，有時(shí)抽銷機(jī)構(gòu)端蓋的端面也承擔(dān)工件支撐面的作用，這種情況要求伸縮銷軸工作時(shí)，除工作段外不應(yīng)超出端蓋支撐面，以免支撐面起不到作用。

圖2 分體式定位銷與一體式定位銷

圖3 定位銷軸防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

3.抽銷機(jī)構(gòu)工作流程及使用原則

首先，抽銷機(jī)構(gòu)是依靠氣缸的伸縮與縮回工作的，在工件焊接的裝件與卸件過程中，抽銷機(jī)構(gòu)的工作流程為：啟動(dòng)按鈕→抽銷伸出→裝件過程→焊接過程→抽銷縮回→卸件過程。

在卸件時(shí)，抽銷機(jī)構(gòu)的定位銷軸一定要處于縮回狀態(tài)，以免損壞焊好的工件，造成不必要的損失。

其次，定位銷孔軸線方向與焊后卸件方向夾角＞5°時(shí)，為了保證順利卸件，應(yīng)采用自動(dòng)抽銷機(jī)構(gòu)；當(dāng)工件零件的定位銷孔同時(shí)也是后續(xù)工序的定位基準(zhǔn)時(shí)，優(yōu)先選用抽銷機(jī)構(gòu)，避免對定位孔造成損壞，妨礙產(chǎn)品焊接精度的一致性及穩(wěn)定性；定位銷孔為異形孔且定位銷軸與銷孔接觸面較多，通常選擇抽銷機(jī)構(gòu)，以免卸件時(shí)對孔及定位銷軸造成損傷。

4.結(jié)語

自動(dòng)抽銷機(jī)構(gòu)的應(yīng)用，大大改善了固定銷軸卸件困難及易變形的情況，節(jié)省了操作工作的勞動(dòng)強(qiáng)度；抽銷形式及銷軸形式的多樣性、靈活性更增加了自動(dòng)抽銷機(jī)構(gòu)的使用范圍，廣泛的使用在各個(gè)汽車焊裝夾具項(xiàng)目上，并得到了用戶的一致好評。此機(jī)構(gòu)動(dòng)作原理同樣適用于其他行業(yè)的此類問題的解決，對同行業(yè)及相關(guān)設(shè)計(jì)人員有很好的借鑒指導(dǎo)意義。