定位机构的设计与应用

一、前言

“定位”在自动化装备里，大致可区分为三大部分:1)产物的定位 2)机构的定位 3)电器控制上的(Servo Motor, Stepping Motor, Sensor…….etc)定位,三者占有相当重的比例,简单而言,能将定位的功夫做好,根基上装备可以说已成功80％以上。

定位的目标是什么?

让产物及机构都有配合的根据可循，也就是说，产物及机构于取出或拆卸后都能按原位置正确、快速装回

不良的定位设想,易形成装备或夹治具生产出不良之产物,亦会形成Debug时的误判,进而发生本钱实时候上的浪费…….,所以杰出的定位设想对自动化的设想者而言,是相当重要的一个课题。

因；定位在机构上的利用相当普遍,没法在此次课程中逐一详述,所以本次课程首要侧重于定位之根基道理及其在治具设想上的一些应用。

二、自在度与定位的关系

谈到定位，就必须先领会自在度与定位两者之间的关系，以下说明：

自在度：一个刚体在三维空间之自在度是6，由于刚体可以延三个线性无关之偏向作平移活动，又可围绕三个线性无关偏向之轴线作扭转活动，三个平移与三个扭转之自在度总共六个， 刚体在平面上之自在度是3，当自在度减为零时，拘束度就是3，此时刚体在平面上就完全被牢固 。

拘束度：是对物体活动空间之拘束，故拘束度为自在度之削减量

定位：系指对工件自在度一个或数个限制，以到达定位结果

三、何谓定位

定位的首要功用：

是把工件快速而切确的加以控制，安置在装备上，藉本体的承载，夹紧件的挟持，使工件在夹具内牢固在切确的位置上

→所谓快速，系指工件装配在定位件时，要很轻易、方便，而不发生毛病(防愚装配) ，将工件作快速及切确的控制。

→所谓切确，系指生产制造图上，要求工件的面与面，中心与中心的正确关系。

→所谓控制，系指工件在定位件上切肯定位后，必须控制其自在度，不因加工或组装而发生移位，落空本来求心和定位的感化。

四、定位的三元素

1.面定位:一个平面可以限制一个偏向的移动和两个偏向的扭转，凡是作为空间定位的第一基准

(Z , X , Y)

2.线定位:

一根直线可以限制一个偏向的移动和一个偏向的扭转，凡是作为第二基准

(Y , Z)

3.点定位:

一个点可以限制一个偏向的移动，一般作为空间定位的第三基准

(X)

五、定位的根基方式及品种

由于工件表面面的分歧，定位件的外型，也有很多种，依其根基外型，有以下几种：

1. 面：假如被加工的工件，有一平整的面，或切确的直角面，可作为定位基准 面者，夹具上设想一平面或直角与其配合。可获得杰出的定位结果。

2. 柱销类(线)：工件定位面不够平整，各边亦非正确直角，或需利用柱销作为靠边之基准边，皆可采用柱销定位件，但此种定位方式调剂性较差。

3. 塞桩定位类：假如工件上有一个切确的孔，可用此孔做为定位基准，在夹具本体上，装 置直径合适的Pin，做为定位件，和工件的孔做紧密的滑动，使定位件塞入孔中，以控制工件

4. V型定位类：工件的端面若为法则的圆弧面，而需定位与圆弧中心发生紧密关系时，可 用V型外型定位件，这类定位件可同时放心

六、治具精度：

确保产物精度的先决条件，是要先要求治具自己的精度。凡是治具精度一 定要高于产物精度十倍以上(亦即治具建造的允许公役为产物公役的1/10)，除了治具精度外还需留意以下各点:

1)组成治具的零件精度及其材料与加工方式

2)在工件之定位与夹紧作业中，与工件打仗之零件材料及其概况处置应加以适当的斟酌。同时也要在工件与治具之间加入缓冲物。而在治具与工件必须间接打仗之部位，利用不会伤到工件的软性材料

3)治具的组成与组装方式，必必要有适当的定位装配，使分化后再装配，其精度不会改变

4)若稀有台不异的治具，应确保其精度不异(均在治具之设想允许公役范围内) ，不允许工件精度出现误差使零件之交换性不良

七、加工作业的轻易度：

1)治具之设想必须使工件之装入与卸下均轻易停止

2)治具装卸于机械或作业台时能在短时候内完成，且其精度之在现性高

以下所列出的各事项，在处置治具之计划与设想时，有需要加以充实了解：

1)欲加工之工件功用、精度要求、材质、热处置、体积巨细、重量、毛边

及余料之水平

2)按照总生产量、短期或持久利用、单日生产量及工件流程等利用条件，

在简易、单动式或自动是夹具中做适当之挑选，以合适生产线之需求

3)根据加工时工作站所利用之工作母机及组立机的品种、加工顺序，利用

泛用机或公用机等条件，来决议治具安装、治具之生产前预备，以及治

具之治理方式

4)针对切削屑、切削剂与来自工件加工后发生之切屑及废气，能否有设备排挤装配或排挤口

5)治具之设想能否使生产线作业轻易，以提升效力：

Ø将工件装入或取出治具时，能否轻易作业(这是自动化的第一步)

Ø能否做单动式之治具设想，以单一行动完成定位，放心或夹紧之性能

Ø治具之设想能否使加工时能清楚见到加工状态(避免不良品发生)

6)加工之工件能否轻易变形或受伤

7)治具之结构能否有防愚装配

8)能否利用标准零件，例如：定位销或治具用衬套….等等

9)治具材料能否轻易获得，能否利用库存品

10)治具相关之工件与工程站称号(或代号、编号) ，能否刻写于治具上(治工具治理)