每个人都知道,生产流水线需要勤劳和高效的人员、机器或机器人。然而,经常被遗忘的是,这些线路也需要静态装置来适当地固定部件。几十年来,各种类型的夹钳一直帮助制造商满足后一种要求。

最近,一家汽车一级供应商开始使用手动拉动夹来确保部件在总成中的正确定位。在此之前,由于夹具内部空间有限,工人必须手动定位零件。

使用DE-STA-CO的定制型号331夹具,工人可以轻松地启动枢轴机构,正确和一致地定位部件。更重要的是,这种夹具提高了20%的生产率,并改善了工人的人体工程学。

另一家公司受益于夹紧的是Pall Corp.,该公司生产高科技过滤,分离和净化产品。去年,Pall开始使用来自Carr Lane Roemheld(CLR)制造公司的液压夹紧缸,将堆叠过滤器加快成过滤单元。

将一个气缸放置在每个角落中,以在组装之前固定三个高堆叠。过滤装置尺寸约为2英尺,医疗专业人员使用,以在各种程序期间纯化蛋白质。

一些制造商完全依赖夹具提供压力,将夹具或工件固定在适当的位置。另一些则使用各种夹具,如虎钳、对准和锁定销和托架来补充它们的使用。无论哪种情况,制造商都不必担心找到最佳夹具的应用。供应商提供了不断扩大的品种,可以满足任何手动或自动化装配的挑战。

经过时间考验的切换

早在1936年,底特律冲压公司(今天被称为de - sta - co)推出了第一个手动肘形夹具。据DE-STA-CO的北美工作夹具销售总监Tom Stimac说,帕卡德汽车公司来到DE-STA-CO寻求一种比帕卡德装配工使用的c型夹具安装更快、保持力更一致的夹具。DE-STA-CO的设计工程师Frank McKenna创造了这种肘夹,极大地提高了帕卡德的生产率。

如今,几家供应商专注于切换夹具。一个是夹紧仪式,提供七种夹具,100多种型号和各种配件。

拨动夹通过杠杆和枢轴系统进行操作。一旦夹紧主轴接触工件,夹紧力随着连杆元件的拉伸或压缩而产生。当它的中心枢轴移动过另外两个枢轴的中心线并接触到一个停止时,钳位肯定地锁定。

即使在没有空气或流体压力的情况下,拨动夹钳也会保持锁定状态,只有当组装人员通过移动手柄松开拨动夹钳时才会解锁。该夹具的可靠锁定能力是非常有利的制造商,运输部件超过一个载人站。

用于装配的大多数折扣夹具都具有锁定在垂直或水平位置的手柄。有些,如背面拨动夹,有一个锁定在下降位置的手柄。该夹具具有C形框架,钳口开夹90度和一个易于固定在工件上的法兰体的钳口。

其他普遍的拨动夹具包括边缘,挂钩和钳子。边缘夹在同时向前和向下施加力。挂钩夹子将两个部件拉到一起,但可能需要单独的固定捕获。

至于手持式钳子夹,瓶子挤压它以致动它的钳口。在定位夹子后,瓶子可以调节其前螺钉以适当地固定夹具。Stimac表示,这些夹具经常用于粘合剂粘合应用。

“汽车行业的制造商真的很喜欢钮扣夹,”博士公司全球战略计划副总裁Steve Moilanen说,“原始设备制造商和一级供应商使用它们焊接任何东西,从小型座椅管到大型车身面板。”

四个部队

夹钳可以分为几种方式,但最简单的是按动力来源:手动、液压、气动或电动。后三种用于半自动化或全自动化装配过程。

手动夹钳可以追溯到几个世纪以前,但一些最早的类型至今仍在使用。这些包括mitre, bar, C-, F-和G-clamps,它们之所以如此命名是因为它们的框架类似于各自的字母。

对于杆和字母夹,工人将夹具顶部和底部孔之间的一部分放置在夹子之间,并拧紧螺钉,直到部件牢固地安装在位。这些夹具的简单性吸引了许多制造商,尤其是那些做低容量家具组装或小金属部件焊接的制造商。

不管电源是什么,所有的夹钳都以几种方式之一作用于工件。在线夹钳的特点是一个柱塞,通过进出推动或拉动工件。这些夹子锁定在推或拉的位置,可能具有闩锁或需要单独的固定扣。装配有门的机器的原始设备制造商发现,当需要在装配过程中保持门关闭时,门闩式夹具非常有用。

低轮廓,压下夹具施加向下的压力的工件,并有开放的手臂或固体手臂版本。开臂,或u型杆,夹具允许主轴沿着工作保持杆移动到任何地方。在实臂钳中,主轴停留在一个地方。还有一种带手柄的按下夹具,可将其锁定在对角位置。

通过凸轮上的辊的作用产生CAM动作夹的夹紧力。该动作允许在不重新调整主轴的情况下夹紧不同厚度的部件。因为动作适用于温和的压力,所以这些夹具在玻璃和塑料等脆弱材料上工作。

摆动夹具是液压,气动或电动供电。它们具有夹紧臂,旋转90度,然后向下旋转。制造商的那种摇摆的摆动动作可最大限度地减少工作空间中的阻塞,并使零件装载和卸载快速简便。结果,夹具使得能够高且重复生产。它们还可容纳各种零件尺寸,并且由于活塞夹持在夹紧期间收回的活塞,可以承受焊接或脏污环境。

CLR的C摆动夹具采用铰接安装垫,永久地拧紧到夹具上,使它们能够为工件负载敞开清晰。主体螺钉的球端进入脚,可以旋转并枢转高达20度。四叉旋钮提供快速紧固和高扭矩。

手动夹只适用于小批量应用,因为它们需要更长的时间来安装。它们也适用于零件必须长时间固定在一起的应用,例如当粘合剂固化时固定零件。

为了增加多功能性,自定心手动系统使内部或外部夹紧。这些系统是双作用的(液压流体输送到活塞的两侧),并具有两个夹紧元件,操作人员通过转动装置前部或后部的大杠杆来连接和分离夹紧元件。

还有Carver手动夹具,由高强度,热处理的钢制成,足以满足所有类型的焊接应用。夹具的钳口可以逆转以提供传播动作。夹具配置包括C-,BAR和T-Slot,可容纳高达几吨。

手动夹具的主要优点是它们的成本明显低于液压和气动单元 - 如果它们的进口低成本,有时少于90%。然而,这类极低的最初价格下降了缺点:他们防止制造商思考夹具所有权的总成本。

“低成本驱动的公司不考虑停机的可能性或者由于质量良好的夹具而很快更换工具,”Stimac说。“常常,他们还在便宜的情况下建造了他们的固定装置。在那些情况下,特别是,我们敦促他们获得更多耐用的手动或其他夹子,但有时它们没有愿望改变。“

根据David Vilcek,CLR的组装经理David Vilcek的说法,手动夹具的同样重要的限制是它们经常产生夹紧力的变化。他说这可以导致不规则的部件和增加的废料。

自20世纪50年代初以来一直存在的液压夹具产生最大的力量。它们也比气动稳定更稳定,移动更顺畅。

Kosmek USA公司的中西部销售代表Luke Matsuda解释说:“液压夹具的一大进步是,它们现在可以让操作人员轻松快速地改变夹紧力。但是,夹具仍然给操作人员带来了保持油清洁的挑战。大约90%的性能问题是由脏流体造成的。”

来自Kosmek的液压LKE高功率连杆夹具具有带有机械锁定系统的高夹紧力。有五种型号,提供1至6千岩之间的力量。夹具非常小(0.5至1.9千克),并具有型节能紧凑缸,使用很少的油。根据Matsuda的说法,夹具也具有高保持力,这是持续负载的力。

2013年,CLR推出了五种型号的B1827/B18271系列液压钢夹足够紧凑,以便使用狭窄的凹槽。夹紧杆枢转近90度以进行清晰的装载。将压力切换到松下端口缩回活塞和附接夹紧臂。夹具的重量容量为300,560,900,1,700和2,360磅,以及验证夹紧和松开位置的集成监控系统。

液压模型后不久的气动夹具就会出现市场。高批量组装气动夹具的吸引力是三倍:QUICENTY,清洁度和成本效益。Moilanen还表示,许多气动夹具提供简单的即插即用安装,现场可修复性和模块化设计。

PHD的系列气动PLK夹具Featurea完全封闭销,可承受污垢和其他碎屑,使其成为焊接区域夹紧件的理想选择。别针直径范围为12.5至24.5毫米,具有5毫米或10毫米的夹紧行程。可选的焊接场免疫开关提供一致的位置感测。夹具也可用作末端执行器,注意到Moilanen。

几个选项扩展了Kosmek的HHE气动摆动夹的功能。例如,操作员可以使用双端杆或空气捕获传感器来确认夹具动作。平衡杆使它们夹在两侧的工件。

DE-STA-CO重新设计的9500系列气动摆夹允许直接,侧法兰和丝锥孔安装。夹臂现在在一个水平面上摆动90度,然后在夹紧行程上向下移动。此外,钳设有屏蔽活塞杆,以保护焊缝飞溅。

尽管电动夹具在20世纪80年代末就已经出现了,但它们仍然没有广泛应用于组装。根据供应商的说法,造成这种情况的原因是大多数电动夹具都太重、太大、太贵。尽管如此,一些供应商还是提供了这些服务。

CLR的B18310法兰基电动摆夹已经取得了一些成功,主要用于洁净室应用。经过一些简单的接线到PLC,夹具准备使用。根据Vilcek的说法,它们具有集成的位置和力监测功能,并提供足够的夹紧力——尽管比同等尺寸的液压模型略小。

来自PHD的电动PLCE销夹具有简单耐用的设计,并产生高达250磅的夹紧力。单元定位和保持工件同时。该电机具有集成控制器,以保护它从物理和电气损坏。

“我们的第一款电力夹在1987年出局,”召回Stimac。“夹子昂贵,控制甚至更昂贵。尽管汽车世界谈到了想要在植物中电动,但它永远不会出现成果,尽管我们销售了一些孤立应用的夹子。在20世纪90年代和2000年代,我们推出了具有类似结果的第二代和第三代夹具:从最终用户社区进行了大量的谈话,但没有购买。“