魏鹏飞，徐志祥，曲琅博，柳 恒

（大连理工大学 机械工程学院，大连 116024）

0 引言

管桩端板广泛应用于高强度预应力水泥管桩的两端，是不可或缺的环盘形金属构件[1]。由于预应力水泥管桩需求多样，个体尺寸差距巨大，因此管桩端板的直径变化很大。本文研究了在对热卷取成型法管桩端板[2]进行多工位机器人焊接、搬运及检测作业时，外径变化范围在300mm～1200mm的管桩端板的夹持问题。

管桩端板夹具按装夹方式不同可分为径向夹紧与端面夹紧两种类型[3]。这两种类型夹具分别通过气动卡盘与机械压合装置实现对管桩端板的径向或表面施压，以达到夹紧的目的，其均可对一定尺寸范围的管桩端板进行稳定、高效的夹持。但是由于气动卡盘的行程限制与机械压合装置不可拆分的特性，将使这两种夹具受到很大的装夹限制[4,5]。当管桩端板尺寸变化稍大时则夹具失效，需要机器人频繁更换不同型号端板夹具以便加工，这不紧提高了管桩端板加工成本，同时也大大降低了生产效率。因而，大尺寸变径管桩端板的自动装夹成为工程急需解决的问题，然而，目前还未见该类夹具设计的相关文献报道。

针对现有设计中的不足，本文提出了一种可实现大尺寸变直径、装夹快速可靠的夹紧装置，以适应多种尺寸规格管桩端板的夹紧需要。同时，为保证夹具工作可靠性与端板加工精度，建立有限元分析模型对夹具关键部件进行了可靠性分析和验证。……