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摘要：科技发展带动机械业的发展，而机器人作为机械制造业中不可或缺的工具之一，其工装夹具的应用研究对机器人功能多元化发展有着极大影响。与此同时，数字化与计算机技术的发展也加快了工装夹具的智能化进程，不仅可有效提高机械制造业的生产效率，也能提高机械制造业的工艺精度。本文将从机器人工装夹具系统概述出发探讨机器人工装夹具在工程中的应用，最后在浅要分析机器人工装夹具的应用要点及应用发展趋势。
关键词：机器人工装夹具；夹具应用研究；应用发展
在实际应用中，需对机器人的实用性及安全性进行考虑，而其实用性及安全性依赖于智能化检测设备与工装夹具的结构设计。在制造业中，机器人夹具常应用于机械加工的定位、装备、焊接，同时也负责机械产品的检验与安装，其工装夹具结构也有一定区别。因此，操作工人需掌握机器人工装夹具的应用要点，方能保证机械制造的工作效率，也可降低机器损耗率。
1机器人工装夹具智能检测系统概述
机器人工装夹具包括工装组件系统、气动模块测定系统、电气模块测定系统、模块连接测定系统。就工装组件系统而言，为便于机器人控制其运动轨迹，其组件要点为工装夹具装备需装置与机器人第六轴之上[1]。气动模块作为机器人的驱动系统，因而其测定模块的作用则在于检测其运行状态，从而分析整个系统回路。电气模块则可控制气动回路，而其测定系统则可检测机器人运动情况。而模块连接则针对整个工装夹具，其应用步骤为将工装夹具置于平台的组件模块中，检测人员可根据线缆固定架来设计线缆分布。在安装夹具控制模块时，依次安装第4、5、6轴的驱动系统，完成以上操作后，可通过控制工装夹具做旋转运动来检测其装配情况，随即将驱动系统分别与气动元件相连，打开气源、连接电动模块，则可进行部件测试。
2机器人工装夹具在工程中的应用
2.1提高工程的生产效率
科技快速发展，要求各行业领域提高生产效率。而机器人工装夹具通过灵巧的结构，并结合物理力学知识减小了制造难度的同时也提高了制造业的生产效率。其效率的提高可由两方面进行阐述。一方面，机器人在工程中应用范围较广，而工装夹具的合理利用能有效处理机械生产中大部分问题。另一方面，工装夹具的设计处于不断完善的阶段，能根据不同施工要求设计相应结构，在保证产品合格率的同时降低了机械产品返修率。因此，工装夹具应用于工程中能有效提高工程生产效率。
2.2降低焊接难度
机器人工装夹具功能多元化的发展扩大了其应用范围。如在水利工程施工中，需要进行水电站钢结构闸门的焊接，而焊接机器人的应用能有效弥补人工焊接的不足[2]。通过多功能的焊接夹具能降低焊接难度。如多功能焊枪夹具，其能实现复杂结构的焊接。除此之外，在焊接工程量较大时，不同类型的工装夹具也能适用于不同施工要求的焊接。
2.3有效控制产品装夹变形
在实际工程中，产品装夹常出现变形情况，而针对此所设计的工装夹具能有效避免产品装夹变形情况。如在航天机械活门盒底座的加工中，常应用以紧固螺栓为辅助设计的工装夹具[3]。在实际施工中，工装主体的上安装面紧密贴合于活门盒底座的下表面，而紧固螺栓则负责零件与工装的固定，紧固螺栓则从零件中穿过。由于在进行螺栓设计时，其螺纹可与垫块螺纹吻合，因此在紧固螺栓穿过零件与垫块接触时能较好的将零件固定于工装上。在完成安装后，因为产品装夹的虎钳是夹紧在工装外侧面，从而有效避免了产品因挤压而发生变形的情况。
2.4提高产品尺寸精度
产品尺寸精度对工程质量有着极大影响，如产品尺寸无法达到施工要求在一定程度上会影响施工中的力结构。机器人工装夹具因可根据工程实际需求来进行设计，因而在实际生产过程中可提高产品尺寸精度[4]。与此同时，为有效提高产品尺寸精度，与其配套的智能制造系统也应运而生，能切实有效完成工装夹具工作状态的检测，从而保证工程质量。
2.5减少资源浪费
在实际生产过程中，产品无法达到工程需求，会造成极大的资源浪费。而机器人工装夹具能有效提高产品尺寸精度，从而提高产品的合格率以此来减小资源浪费。与此同时，机器人工装夹具在工程中应用中，可结合智能化操作系统，从而可优化施工工序，能有效提高资源的利用率。
2.6降低生产成本
生产成本作为影响企业发展的重要因素，是企业管理者十分注重的问题。而机器人工装夹具的应用能有效降低工程生产成本。一方面可通过提高生产效率节约时间成本，另一方面，可减少资源浪费缩减原料成本。与此同时，机器人工装夹具在工程中的应用也能降低工人施工难度，从而减小人力成本。
3机器人工装夹具应用要点
机器人工装夹具虽能有效提高工程生产效率，但在运用过程中若操作不当则会适得其反。因此，在实际生产中，应注意安装的正确性并重视系统监测的必要性。
3.1安装的正确性
工装夹具的安装需配合机器人的受力结构，如安装不当，则会增加机器损耗，并影响工程质量。严重时，极有可能发生工程事故。在安装过程中，需考虑工装夹具的安装位置以及其固定设备[5]。
3.2重视机器人工装夹具的系统检测
为了有效提高夹具的生产效率及工作质量，相关人员应当重视机器人工装夹具的系统监测。目前市场上有相关智能设备可实现工装夹具运行状态的检测，因而在实际生产中，工作人员可利用相关设备检测夹具各个模块的工作情况。
4机器人工装夹具在工程中的应用发展
面对科技的发展以及工程功能的多元化需求，机器人工装夹具将会朝着以下三个方面发展。
1）智能化。智能化的工装夹具是科技发展的必然趋势，而工装夹具的智能化设计主要体现在其控制及检测设备上[6]。智能化的控制及检测设备可有效提高工装夹具的生产效率及精准度从而更好的迎合市场需求；
2）功能多元化。面对日益更新的市场需求，机械制造业也面临着产品创新的发展困境。而工装夹具作为机器人的重要组成部分，其功能多元化的发展则是大势所驱；
3）柔性化。柔性化发展即针对灵活度较高的机械工程。由于不同施工步骤对工装夹具要求不一。因而为了迎合不同施工要求，工装夹具在工作过程中应可进行结构调整从而简化施工步骤。
结语
综上所述，机器人性能于工程效率及工程质量都有一定的影响。而机器人的性能与工装夹具息息相关。据实际情况表明，工装夹具兼具实用性与经济性，能有效提高产品的合格率，也能促进机械制造业中资源的合理利用。与此同时，如在工装夹具的应用中，不注重安装技巧与机械检验，则会对机械工具造成一定伤害。因此，为了最大限度的发挥工装夹具的积极作用，相关人员应当加强工装夹具智能化的建设，通过智能化设备监测工装夹具的安装与运行状况。
参考文献
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