一种用于焊装夹具的自动抽销机构

■ 樊志家，王 贺

1.概述

自动抽销机构（见图1）广泛应用于汽车焊接的焊装夹具，有操作方便、定位精度高、维护方便等优点。自动抽销机构工作时能往复伸缩，以方便工件装卸，一般采用气缸做动力，安装时径向摆动量应＜0.2mm；销的工作段和导向段的表面硬度和粗糙度应分别在50HRC和1.6μm以上，销的导向孔应配有自润滑无油衬套，以减少销的磨损和方便维护保养。

图1 自动抽销机构

2.机构组成

自动抽销机构一般由动力部分、导向部分、工作部分组成，各部分可以根据定位要求及布置空间进行对于的修改，形式多样。

（1）动力部分 自动抽销机构大都是采用气缸作动力，部分手工焊接夹具也采用推拉式夹钳作动力，根据工件上定位销孔的大小来选择合适的气缸，一般直径10mm的销孔，选择40mm缸径的气缸，常用的气缸品牌有FESTO和SMC，通过电磁换向阀控制气缸的伸出及缩回。

（2）导向部分 为了保证定位销的重复精度，定位销的导向通常采用导向外套及导向衬套组合使用。导向外套需要保证整个抽销机构导向部分的强度，防止导向部分在径向力的作用下弯曲变形，保证导向精度；导向衬套的作用是确保定位销轴在导向方向动作摩擦力很小，在气缸的作用下快速响应，导向衬套一般选用品牌为MISUMI，MPBZ系列无油衬套，性价比较高。

（3）工作部分 抽销机构的工作部分主要是定位销轴，定位销轴一般分为分体式定位销和一体式定位销，形式如图2所示，可以根据需要进行选择。若工件零件销孔为矩形孔等异形孔，定位销轴的工作段需根据零件销孔的形状进行特殊设计，满足工件定位要求。一般的定位销轴采用MISUMI品牌标准定位销，特殊形式定位销轴一般采用Cr12或同等材质合金钢制作，材料需进行调质处理、表面淬火处理及发黑处理，以延长定位销轴的使用寿命。

定位销轴是通过气缸连接附件与气缸相连接，由于空间限制，过渡件通常由厂家自行设计制作，保证连接强度及放松的等要求。

（4）可选择功能性机构 首先，为了保证抽销机构的定位精度及稳定性，一般定位销非圆形销的情况下，定位销轴需增加销轴防转机构（见图3），在使用抽销机构定位矩形孔及长腰孔时，要确定好防转销轴的方向及位置，以免无法安装，起不到防转作用。

其次，由于空间限制，有时抽销机构端盖的端面也承担工件支撑面的作用，这种情况要求伸缩销轴工作时，除工作段外不应超出端盖支撑面，以免支撑面起不到作用。

图2 分体式定位销与一体式定位销

图3 定位销轴防转机构

3.抽销机构工作流程及使用原则

首先，抽销机构是依靠气缸的伸缩与缩回工作的，在工件焊接的装件与卸件过程中，抽销机构的工作流程为：启动按钮→抽销伸出→装件过程→焊接过程→抽销缩回→卸件过程。

在卸件时，抽销机构的定位销轴一定要处于缩回状态，以免损坏焊好的工件，造成不必要的损失。

其次，定位销孔轴线方向与焊后卸件方向夹角＞5°时，为了保证顺利卸件，应采用自动抽销机构；当工件零件的定位销孔同时也是后续工序的定位基准时，优先选用抽销机构，避免对定位孔造成损坏，妨碍产品焊接精度的一致性及稳定性；定位销孔为异形孔且定位销轴与销孔接触面较多，通常选择抽销机构，以免卸件时对孔及定位销轴造成损伤。

4.结语

自动抽销机构的应用，大大改善了固定销轴卸件困难及易变形的情况，节省了操作工作的劳动强度；抽销形式及销轴形式的多样性、灵活性更增加了自动抽销机构的使用范围，广泛的使用在各个汽车焊装夹具项目上，并得到了用户的一致好评。此机构动作原理同样适用于其他行业的此类问题的解决，对同行业及相关设计人员有很好的借鉴指导意义。