定位机构的设计与应用.ppt

定位機構的設計與應用 Prepared by Jeff Liao 內容 前言 自由度與定位的關係 何謂定位 定位的三元素 定位的基本方法 治具設計注意事項 治具規劃與設計時之檢驗項目 前言 “定位”在自動化設備裡，大致可區分為三大部分:1)產品的定位 2)機構的定位 3)電器控制上的(Servo Motor, Stepping Motor, Sensor…….etc)定位,三者佔有相當重的比例,簡單而言,能將定位的功夫做好,基本上設備可以說已成功80％以上。 定位的目的是什麼? 讓產品及機構都有共同的依據可循，也就是說，產品及機構於取出或拆卸後都能按原位置準確、快速裝回 不良的定位設計,易造成設備或夾治具生產出不良之產品,亦會造成Debug時的誤判,進而產生成本及時間上的浪費…….,所以良好的定位設計對自動化的設計者而言,是相當重要的一個課題。 因；定位在機構上的應用相當廣泛,無法在此次課程中一一詳述,所以本次課程主要著重於定位之基本原理及其在治具設計上的一些運用 何謂定位 定位的主要功用： 是把工件快速而精確的加以控制，安置在設備上，藉本體的承載，夾緊件的挾持，使工件在夾具內固定在精確的位置上 ?所謂快速，係指工件裝置在定位件時，要很容易、方便，而不發生錯誤(防愚裝置) ，將工件作快速及精確的控制。 ?所謂精確，係指生產製造圖上，要求工件的面與面，中心與中心的正確關係。 ?所謂控制，係指工件在定位件上精確定位後，必須控制其自由度，不因加工或組裝而發生移位，失去原先求心和定位的作用。 * Confidential ICS AUTO * Page * Confidential ICS AUTO * Page * Confidential ICS AUTO * Page * 基準 Confidential ICS AUTO * Page * 自由度：一個剛體在三維空間之自由度是6，因為剛體可以延三個線性無關之方向 作平移運動，又可圍繞三個線性無關方向之軸線作旋轉運動，三個平移 與三個旋轉之自由度總共六個 剛體在平面上之自由度是3，當自由度減為零時，拘束度就是3，此時剛 體在平面上就完全被固定 拘束度：是對物體活動空間之拘束，故拘束度為自由度之減少量 自由度與定位的關係 定位：係指對工件自由度一個或數個限制，以達到定位效果 X Y Z 三維空間 X Y Z 平面上 談到定位，就必需先了解自由度與定位兩者之間的關係，以下說明： Confidential ICS AUTO * Page * Confidential ICS AUTO * Page * 定位的三元素 1.面定位:一個平面可以限制一個方向的移動和兩個方向的旋轉，通常作為空間定位的第一基準 (Z , X , Y) 2.線定位: 一根直線可以限制一個方向的移動和一個方向的旋轉，通常作為第二基準 (Y , Z) 3.點定位: 一個點可以限制一個方向的移動，一般作為空間定位的第三基準 (X) X Z Y Confidential ICS AUTO * Page * 定位的基本方法及種類 由於工件輪廓面的不同，定位件的造型，也有很多種，依其基本造型， 有下列幾種 1. 面：如果被加工的工件，有一平整的面，或精確的直角面，可作為定位基準 面者，夾具上設計一平面或直角與其配合。可獲得良好的定位效果。 注意事項: 適用於外型尺寸很精確穩定的工件定位，屬最簡易之定位方式,但亦受產品外觀影響其定位精度(垂直度,毛邊….等) 設計時應採用分割式設計，調整性較好 設計時需注意導位角及取放缺口 易產生細屑累積 承座 Confidential ICS AUTO * Page * 定位的基本方法及種類(續) 基準邊 基準邊 挾持邊 挾持邊 插針機承座 Confidential ICS AUTO * Page * 定位的基本方法及種類(續) 2. 柱銷類(線)：工件定位面不夠平整，各邊亦非正確直角，或需使用柱銷作為靠邊之基準邊，皆可採用柱銷定位件，但此種定位方式調整性較差。 工件在公差範圍內產生間隙或無法放入 工件在公差範圍內產生自由度(垂直度) 配合挾持機構使用，不受工件的外型及公差影響 設計要點: 構成線元素的定位點(接觸面積)應儘量小,間距儘可能大,以滿足定位的穩定性 Confidential ICS AUTO * Page * 定位的基本方法及種類(