浅谈工位器具的设计方法

  仪器信息网 ·  2009-05-20 21:40  ·  28062 次点击
工位器具是指在产品的制造过程中,用于对成品、半成品、毛坯及各种零部件进行集合式装载、转运、存放的一种工具,也是在加工、装配、包装、检测、维修零部件时使用的操作平台。工位器具主要分为箱类、托盘类、架类、容器类、盒类、柜类、车类和工作台等。工位器具的主要作用是防止和减少工件磕碰划伤、方便储存和运输、方便装卸、便于管理等。笔者在工作实践中,结合工位器具的功用、类型总结了几点工位器具的设计方法,并提出工位器具的设计应向标准化、系列化和模块化的方向发展。
1工位器具的设计原则
工位器具的设计没有现成的标准参照,只能依据工艺装备的一般设计原则,并结合实际情况进行。
1.1一般原则
(1)工位器具的结构应首先考虑工件的大小、重量、形状和表面质量要求,使所存放的工件不致变形和相互碰撞。
(2)工位器具要便于工件的取放,使操作者取放工件省时、省力。
(3)结构紧凑,占地面积小。
(4)贮存工件用的工位器具应考虑高架和多层存放。对于其他情况,能叠放的也要叠放。图1所示的端盖工位器具和图2的轮毂清洗筐均考虑了多层存放。
图1端盖工位器具
(5)工位器具内盛放工件的数量,必须与确定的生产纲领相匹配,便于JIT(Justintime,及时管理)配送。
(6)工位器具的结构应便于存放物品的计数,使人们一眼便能看出所装工件的数量。
1.2通用性与专用性相结合的原则
尽可能考虑通用,设计出适用于本企业产品形状的通用型托盘类、箱类、架类等工位器具。相类似的件尽可能设计成一种规格的工位器具,实现有效利用、降低制作成本、便于现场管理的目的。如我公司LG系列挖掘机覆盖件的底盖板、支架、挡泥板、左右侧门、隔板、水箱密封板、上盖板等,综合考虑它们的外形尺寸,可设计成一种工位器具。
对于一条流水线或一个车间的工位器具,类型应尽量少,,外形尺寸特别是宽度尺寸应尽可能保持一致,这样既美观,又便于车间定置管理。
在考虑通用性的前提下,也要考虑设计制作专用器具,如刀具储运器具、清洗用专用工位器具等。
2工位器具设计要点
根据实际经验,笔者认为在工位器具设计中应注恿F面一些事项。
2.1合理选择材料
对于箱类、容器类、盒类等可选用适当的钢板焊接而成,也可以选用高强度塑料;对于架类等其它工位器具,其框架结构应尽可能选用型钢,尤以角钢、方钢管、槽钢等最为常用,因为型钢的抗弯、抗扭性能均较好,其支承面又可覆以薄钢板或木板。图I端盖工位器具的立柱、底梁均采用角钢。
2.2要有一定的强度和刚度
工位器具在装卸工件时会受到一定的冲击,在铲运或运输过程中受到一定的颠簸,有的工位器具需要经常起吊,这就要求工位器具要有一定的强度和刚度,确保工位器具在使用过程中不会变形。
2.3考虑对工件的防护
对于已喷面漆的工件及外表面是配合面的零部件,如装载机工作装置的销轴,要求将件与件隔开,支承面及间隔面覆以柔性物质,如橡胶皮、塑料管、尼龙块、泡沫板或海绵等,避免零部件的磕碰或划伤。图1中的塑料管、尼龙垫块的设计就可有效地避免工件的磕碰划伤。

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