刁榮茂(臺灣)

07-29

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動力夾頭模組化設計[ 摘要 ]
動力夾頭模組化設計摘要工具機在市場競爭的壓力下，一直朝向自動化工
具機發展，相關的設計包含有自動換刀機構（ATC）、自動上下工件的機
器手臂和刀具庫等相關設計，使得工具機的性能提升，適合變化趨於複雜
的加工狀況。但是用來夾持工件的動力夾頭系統，雖然具有自動夾持的特
性，可是功能性和多樣性仍嫌不足，進而影響到工具機性能。為增加夾頭
功能，將模組化理論運用到夾頭系統（Chuck System）的設計上，舊和新
系統以功能模組的型態設計並歸納模組化的連接關係，建立共同的堆疊介
面，增加舊系統的功能性並保留原有的自動化特徵。動力夾頭是一種泛用
型夾治具，依功能可分成：夾持定位單元(clamping-locating unit)、力
量轉換單元(force transferring unit)、動力單元(power unit)、連接
單元(connecting unit)和輔助單元(auxiliary unit)等五個單元模組，
以功能要求設計出各模組。利用工件特徵和系統單元特徵之間的關係撰寫
單元特徵選用程式，使用者只要輸入工件特徵，就可得到適合的夾持定位
單元、力量轉換單元、動力單元和連接單元特徵，而輔助單元的功能，則
是用來輔助系統的不足。再以各元件的構造特徵和功能特徵歸納出相同功
能和相異功能構造之間的組合（assembly）關係，作為採用此種設計方式
，將使系統具多功能性、並保存系統的自動化能力。對於系統的生產公司
而言，產生彈性大、庫存少和設計組合靈活等優點。