柔性快换系统的认知优化方法

1.柔性制造的机床夹具快换系统

数控精益生产线面向多品种、小批量生产需求，是在精益生产理念指导下，以成组技术为基础，以零件组的固有特征为依据，以数控加工中心为主体的新型柔性流水线，它具有生产流程短、加工精度高、质量稳定、自动化程度高、生产效率高、加工兼容性好、品种换产快等特点。但在实际生产中数控精益生产线必须围绕着具有第四轴的设备来组织不同工位之间的切换，这也大量依赖于卧式旋转工作台去完成，这使数控精益生产线的柔性化优势得不到充分发挥。精益生产方式并不追求制造设备的高度自动化和现代化，而强调对现有设备的改造和根据实际需要采用先进技术，按此原则来提高设备的效率和柔性。在提高生产柔性的同时并不拘泥于柔性，以避免不必要的资金和技术浪费。

夹具设计针对多品种研发和中小批量生产的现状，其通用性和方便性将直接影响机床的利用率。要控制工装成本和减少夹具设计制造时间，最有效的途径就是设计适合于多品种的夹具。针对不同形状外观、不同加工目的的零件工装设计要求最大化地提高夹具的通用性；同时，工件在夹具上能迅速定位，通过设计任务的分析确定夹具的设计目标。其还要求定位合理快速、通用性高，适合大多数零件的装夹夹紧，且装置稳定，能有效防止工件产生振动和移动。

立加夹具模块根据两种工件加工工艺不同，提供了两种快换式立加夹具。该夹具安装了雄克快换接头，实现了夹具的快速更换，如图8.1.11所示。

图8.1.11　立加夹具模块

2.柔性制造的机器人抓手快换系统

1）机器人抓手

工件搬运检测区的MH24 机器人手爪：如图8.1.12所示，MH24 机器人手爪由手爪连接板、两个三指气缸及内撑手指、弹出板等零件组成，工件抓取形式为内撑式。该内撑式手爪可同时满足两种工件的抓取。

图8.1.12　MH24 机器人手爪

工件加工区的MH50Ⅱ机器人手爪：MH50Ⅱ机器人手爪分内撑式手爪与外夹式手爪两种形式。(www.xing528.com)

内撑式手爪：内撑式手爪由雄克快换接头、手爪连接板、两个三指气缸及内撑手指、弹出板组成，内撑式手爪可以同时满足两种工件的抓取。MH50Ⅱ内撑式手爪如图8.1.13所示。

外夹式手爪：外夹式手爪由雄克快换接头、手爪连接板、两个三指气缸及外夹手指、弹出板组成，其中外夹手指为齿形，可根据工件外圆大小调节。MH50Ⅱ外夹式手爪如图8.1.14所示。

图8.1.13　MH50Ⅱ内撑式手爪

图8.1.14　MH50Ⅱ外夹式手爪

2）快换及翻转站

MH50Ⅱ手爪快换及翻转站可以是分体式也可以是一体式，铝型材支架、翻转站在加工岛内进行地基稳固，根据工艺要求实现工件翻面。铝型材支架另一端为雄克快换接头，可根据使用要求与MH50Ⅱ内撑式手爪或外夹式手爪连接（通过雄克快换系统实现），如图8.1.15所示。

图8.1.15　一体式MH50Ⅱ手爪快换及翻转站

练习与提高

在项目一的柔性加工单元加工中工业机器人起什么作用？