أداة التثبيت (الأداة)

تضمن مكونات تحديد المواقع الاستقرار الهندسي لقطعة العمل. فهي تضمن استقرار قطعة العمل في الوضع والاتجاه الصحيحين للعملية من خلال التحكم في جميع درجات حرية قطعة العمل ومنعها. ^{[ 6 ]}

لتثبيت قطع العمل، تستخدم أدوات التثبيت دبابيس (أو أزرارًا ) وملاقط وأسطحًا. تضمن هذه المكونات وضع قطعة العمل في الموضع الصحيح، وبقائها في نفس الموضع طوال العملية. توفر الأسطح الدعم للقطعة، وتتيح الدبابيس تحديد الموقع بدقة مع تقليل مساحة السطح، بينما تسمح الملاقط بإزالة قطعة العمل أو تعديل موضعها. عادةً ما تُصمم وتُصنع أدوات التثبيت وفقًا لمواصفات دقيقة للغاية. ^{[ 7 ]}

عند تصميم أجزاء التثبيت في جهاز التثبيت، يُؤخذ في الاعتبار اتجاه القوى المؤثرة أثناء التشغيل فقط، وليس مقدارها . تدعم أجزاء التثبيت قطعة العمل من الناحية الفنية، لكنها لا تأخذ في الحسبان قوة القوى المؤثرة أثناء العملية، ولذلك فهي عادةً ما تكون غير كافية لتثبيت قطعة العمل فعليًا أثناء التشغيل. ولتحقيق هذا الغرض، تُستخدم مكونات داعمة . ^{[ 8 ]}

لتثبيت قطع العمل ومنع حركتها أثناء التشغيل، تستخدم مكونات الدعم تقنيتين أساسيتين: نقاط التوقف الثابتة والاحتكاك. نقطة التوقف الثابتة هي أي مكون غير متحرك (مثل سطح صلب أو دبوس) يعيق حركة قطعة العمل فعليًا من خلال موضعه. غالبًا ما تكون مكونات الدعم قابلة للتعديل أكثر من مكونات تحديد المواقع، وعادةً لا تضغط بقوة على قطعة العمل أو توفر تحديدًا دقيقًا لموقعها. ^{[ 9 ]}

تتحمل مكونات الدعم عادةً الجزء الأكبر من القوى المؤثرة أثناء التشغيل. ولتقليل احتمالية الفشل، لا تُصمم مكونات الدعم عادةً على شكل مشابك.

على سبيل المثال: سيتم وصل قطعتين معدنيتين ثقيلتين باستخدام البراغي واللحام القوسي. سيساعد استخدام أداة تثبيت على تأمين القطعتين المنفصلتين في منطقة مخصصة، مما يتيح للحرفي إنجاز العمل بسهولة ودون التعرض لخطر الإصابة.

تتضمن عمليات الطحن عادةً قطعًا كبيرة ومستقيمة تُنتج كميات كبيرة من الرقائق وتتطلب قوى متفاوتة. لذا، يجب أن تكون مناطق التثبيت والدعم كبيرة ومتينة للغاية لاستيعاب عمليات الطحن؛ كما أن استخدام مشابك قوية ضروري أيضًا. ونظرًا لاهتزاز الماكينة، يُفضل استخدام محددات التوقف الإيجابية بدلًا من الاحتكاك لتثبيت قطعة العمل. أما في عمليات الطحن الآلية ذات الإنتاجية العالية، فتتضمن تجهيزات الطحن عادةً مشابك هيدروليكية أو هوائية . ^{[ 11 ] [ 12 ]}

تتنوع تجهيزات الحفر في تصميماتها وإجراءاتها بشكل أكبر من تجهيزات الطحن. ورغم أن تثبيت قطع العمل في المثاقب يتم في الغالب باستخدام قوالب التثبيت ، إلا أن التجهيزات تُستخدم أيضاً في عمليات الحفر.

يُعدّ كلٌّ من الثقب والجلبة عنصرين شائعين في تجهيزات الحفر . تُصمَّم الثقوب عادةً في تجهيزات الحفر لتوفير مساحة لرأس الحفر ليواصل طريقه عبر قطعة العمل دون إتلاف التجهيزة أو المثقاب، أو لتوجيه رأس الحفر إلى النقطة المناسبة على قطعة العمل. أما الجلبات فهي عبارة عن أكمام محامل بسيطة تُركَّب في هذه الثقوب لحمايتها وتوجيه رأس الحفر. ^{[ 13 ]}

نظرًا لأن المثاقب تميل إلى تطبيق القوة في اتجاه واحد فقط، فقد تكون مكونات الدعم لتجهيزات الحفر أبسط. إذا كان المثقاب موجهًا للأسفل، فإن مكونات الدعم نفسها قد تعوض قوى كل من المثقاب والجاذبية في آن واحد. ومع ذلك، على الرغم من أن القوة التي تطبقها المثاقب أحادية الاتجاه، إلا أنها تميل إلى التمركز على مساحة صغيرة جدًا. يجب تصميم تجهيزات الحفر بعناية لمنع قطعة العمل من الانحناء تحت تأثير قوة المثقاب. ^{[ 14 ]}

تُستخدم تجهيزات اللحام لتثبيت المكونات الفرعية للتجميع الملحوم في مكانها لتصنيعها معًا كوحدة متكاملة. غالبًا ما يتم تشغيل هذه التجهيزات باستخدام مشابك يدوية أو مشابك هوائية عند استخدامها مع أنظمة التشغيل الآلي الروبوتية. تُعد تجهيزات اللحام القوسي الروبوتية المتينة أداة لتثبيت الأجزاء، وتُستخدم لتقييد حركة المكونات أثناء اللحام في نظام آلي. ^{[ 15 ]} تُستخدم هذه المشابك لتحديد مواقع الأجزاء وتأمين الجوانب المهمة للمكون الفرعي، مثل الثقوب والشقوق والأسطح المرجعية.

يجب مراعاة اعتبارات دقيقة عند تصميم تجهيزات اللحام. ينبغي توفير مساحة كافية لوصول شعلة اللحام، وقد يكون ذلك صعبًا، خاصةً إذا كانت الشعلة كبيرة الحجم. يجب تصميم تجهيزة اللحام بحيث تسمح بتداخل جميع الأجزاء الفرعية معًا بشكل صحيح للحصول على الفجوة اللازمة للانصهار. يُعدّ اتجاه اللحام أمرًا بالغ الأهمية، إذ قد يؤدي اللحام المائل أو العمودي إلى تقطير اللحام، مما ينتج عنه حفر وتقويض في موضع اللحام حيث ينبغي أن يندمج مع المعدن الأساسي، ما يؤدي إلى لحام ضعيف وخطر التصدع عند حافة اللحام.

تُستخدم استراتيجيات بناء مماثلة لتجهيزات اللحام المستخدمة مع تجهيزات الطحن والحفر. في أغلب الأحيان، تُنقل شعلة اللحام إلى قطعة العمل. أما قوالب اللحام، فتُستخدم عادةً مع ماكينات اللحام العمودية وشعلات اللحام الخطية، حيث تُنقل قطعة العمل إلى الشعلة. يمكن تطبيق استراتيجيات التثبيت المعيارية في سيناريوهات الإنتاج التي تتطلب إعدادًا لتشغيل نفس الجزء في فترة زمنية أقصر. صُممت ألواح التثبيت وحلول تثبيت العمل الشائعة لتناسب هذه السيناريوهات. ^{[ 16 ]}