機(jī)器人工具快換裝置

1、機(jī)器人工具快換裝置哪家強(qiáng)機(jī)器人工具快換裝置機(jī)器人工具快換裝置(Robotic Tool Changer )通過(guò)使機(jī)器人自動(dòng)更換不同的末端執(zhí)行 器或外圍設(shè)備，使機(jī)器人的應(yīng)用更具柔性。這些末端執(zhí)行器和外圍設(shè)備包含例如點(diǎn)焊焊槍、 抓手、真空工具、氣動(dòng)和電動(dòng)馬達(dá)等。工具快換裝置包括一個(gè)機(jī)器人側(cè)用來(lái)安裝在機(jī)器人手 臂上，還包括一個(gè)工具側(cè)用來(lái)安裝在末端執(zhí)行器上。工具快換裝置能夠讓不同的介質(zhì)例如氣體、電信號(hào)、液體、視頻、超聲等從機(jī)器人手臂連通到末端執(zhí)行器。機(jī)器人工具快換裝置的 優(yōu)點(diǎn)在于：1. 生產(chǎn)線更換可以在數(shù)秒內(nèi)完成；2. 維護(hù)和修理工具可以快速更換，大大降低停工時(shí)間；3. 通過(guò)在應(yīng)用中使用1個(gè)以上的末端

2、執(zhí)行器，從而使柔性增加；4. 使用自動(dòng)交換單一功能的末端執(zhí)行器，代替原有笨重復(fù)雜的多功能工裝執(zhí)行器。機(jī)器人工具快換裝置，使單個(gè)機(jī)器人能夠在制造和裝備過(guò)程中交換使用不同的末端執(zhí) 行器增加柔性，被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)點(diǎn)焊、弧焊、材料抓舉、沖壓、檢測(cè)、卷邊、裝配、材料 去除、毛刺清理、包裝等操作。另外，工具快換裝置在一些重要的應(yīng)用中能夠?yàn)楣ぞ咛峁﹤浞莨ぞ?，有效避免意外事件?相對(duì)人工需數(shù)小時(shí)更換工具，工具快換裝置自動(dòng)更換備用工具能夠在數(shù)秒鐘內(nèi)就完成。同時(shí)，該裝置還被廣泛應(yīng)用在一些非機(jī)器人領(lǐng)域，包括托臺(tái)系統(tǒng)、 柔性?shī)A具、人工點(diǎn)焊和人工材料抓舉。汽車(chē)行業(yè)的柔性制造隨著市場(chǎng)和制造技術(shù)的發(fā)展，汽車(chē)制造企業(yè)普遍認(rèn)為

3、 柔性化是成功的關(guān)鍵之一。柔性制造能夠在單一的生產(chǎn)線上生產(chǎn)多種產(chǎn)品，它主要通過(guò)工具、設(shè)備、生產(chǎn)過(guò)程快速、頻繁的轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)。較早的加工制造方法包括傳統(tǒng)加工、機(jī)械加工和材料拌勻設(shè)備，這些都是為了生產(chǎn)單一產(chǎn)品而設(shè)計(jì)的。這種系統(tǒng)對(duì)于生產(chǎn)大批量單件產(chǎn)品是高效的，但如果更換工具則成本極高，并且如果用新工具更換舊的工具將造成很長(zhǎng)時(shí)間的停工期，同時(shí)這種技術(shù)通常都依賴(lài)大量的勞動(dòng)力。柔性制造能夠根據(jù)瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)需求快速改變生產(chǎn)工具、材料抓舉設(shè)備、生產(chǎn)過(guò)程 和生產(chǎn)計(jì)劃。柔性制造主要專(zhuān)注于自動(dòng)化、提高效率和通過(guò)減少停工期和更換工具時(shí)間來(lái)降 低成本。其優(yōu)點(diǎn)主要包括：增加工廠利用率；快速響應(yīng)隨時(shí)改變的市場(chǎng)需求；減低人力

4、成本；降低停工和閑置時(shí)間； 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化效率最大化； 提升產(chǎn)品質(zhì)量；可高效生產(chǎn)低數(shù)量的不同產(chǎn) 品。機(jī)器人是柔性制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)之一，但是機(jī)器人有一定的限制，一臺(tái)沒(méi)有安裝工具快 換裝置的機(jī)器人僅能裝備一個(gè)末端執(zhí)行器且被限制在一個(gè)應(yīng)用中。例如，一臺(tái)僅裝備一個(gè)焊槍的機(jī)器人受焊槍大小幾何尺寸的限制，不能完成其他類(lèi)似材料抓舉工作。采用機(jī)器人工具快換裝置，可以克服這些限制，工具快換裝置讓機(jī)器人有能力交換不同功能的末端執(zhí)行器實(shí) 現(xiàn)不同功能。工具快換裝置可增加機(jī)器人應(yīng)用的柔性、效率和生產(chǎn)力，并且集成于機(jī)器人柔性制造系統(tǒng)中。對(duì)于汽車(chē)制造商來(lái)說(shuō)，精確預(yù)測(cè)市場(chǎng)趨勢(shì)和需求是面對(duì)的主要挑戰(zhàn)之一。在今天的汽 車(chē)市場(chǎng)，很難找到

5、像過(guò)去一樣廣泛流行并保持長(zhǎng)期高銷(xiāo)量的車(chē)型?，F(xiàn)在的消費(fèi)者可在同種車(chē)型中根據(jù)不同價(jià)格、不同的配置及外觀個(gè)性等元素選擇，這些改變成為汽車(chē)制造企業(yè)面臨的重大考驗(yàn)。用以前的制造手段，一個(gè)汽車(chē)制造企業(yè)需要投入巨大的資源來(lái)設(shè)計(jì)制造一個(gè)工廠用以 生產(chǎn)一種特定的車(chē)型。如果市場(chǎng)對(duì)這款車(chē)型的反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到預(yù)計(jì)結(jié)果，那么汽車(chē)廠只能有限地生產(chǎn)一種車(chē)型來(lái)適應(yīng)不多的市場(chǎng)需求。這種情況下，最終結(jié)果是增加工廠數(shù)量和設(shè)備閑置時(shí)間。依賴(lài)于這種非柔性生產(chǎn)系統(tǒng)的汽車(chē)制造企業(yè)將有可能在特定車(chē)型銷(xiāo)售不如預(yù)計(jì)時(shí)陷入 困境。柔性制造是汽車(chē)制造企業(yè)為了適應(yīng)不斷變化的汽車(chē)市場(chǎng)而選擇的最好的策略之一。高 適應(yīng)性和快速響應(yīng)使生產(chǎn)企業(yè)能夠克服市場(chǎng)需求的突

6、變和不準(zhǔn)確的市場(chǎng)預(yù)計(jì)。實(shí)施輪班生產(chǎn)使汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)能夠在不同的車(chē)廠生產(chǎn)不同的車(chē)型，在一個(gè)工廠生產(chǎn)不同的車(chē)型可以增加運(yùn)行時(shí)間，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率最大化。如果有些車(chē)型的銷(xiāo)量比別的好，那么工廠可以通過(guò)快速改變生產(chǎn)線來(lái)響應(yīng)，從而保證市場(chǎng)需求，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化。為了減少成本、增加柔性，克萊斯勒集團(tuán)(Chrysler Group )采用了柔性制造加工，其中，運(yùn)用機(jī)器人和工具快換裝置在同一個(gè)裝配線上制造不同的汽車(chē)。克萊斯勒(IL)裝配工廠首先應(yīng)用柔性制造轉(zhuǎn)化，有1/3的新ABB機(jī)器人裝備了 ATI工業(yè)自動(dòng)化公司的重載荷工具快換裝置。柔性生產(chǎn)使一個(gè)工廠可生產(chǎn)3種不同的車(chē)型，更適應(yīng)市場(chǎng)變化的需求。此外，新的生產(chǎn)工具重組成

7、本僅僅是傳統(tǒng)工廠成本的2/3。ATI機(jī)器人工具快換裝置圖1 ATI工業(yè)自動(dòng)化重載荷機(jī)器人自動(dòng)工具快換裝置圖2機(jī)器人上ATI工具快換裝置和材料抓舉夾具柔性制造使得一個(gè)工廠不僅僅只生產(chǎn)一種車(chē)型 召動(dòng)化裝配線r E車(chē)艸工具匚威*圖3機(jī)器人和工具快換裝置自動(dòng)的交換末端執(zhí)行工具隨著汽車(chē)制造企業(yè)不斷深入執(zhí)行柔性制造技術(shù)，ATI工業(yè)自動(dòng)化公司的機(jī)器人工具快換裝置已成為這些柔性系統(tǒng)的重要貢獻(xiàn)者之一。ATI工具快換裝置運(yùn)用專(zhuān)利強(qiáng)力的鎖緊機(jī)構(gòu)，提供寬泛的大小型號(hào)。由于其采用模塊化設(shè)計(jì)， 可提供多種應(yīng)用模塊選擇， 包括氣、電、液、 焊接高電流、現(xiàn)場(chǎng)總線如DeviceNetTM、伺服電源和信號(hào)、超聲和高壓液體等。其具

8、體特點(diǎn) 在于：1. 極高的重復(fù)精度。獨(dú)特設(shè)計(jì)的雙錐面鎖緊活塞配合兩個(gè)定位銷(xiāo)保證了出色的重復(fù)精 度，在滿載荷情況下經(jīng)過(guò)上百萬(wàn)次的循環(huán)測(cè)試結(jié)果表明一般的精度都更加優(yōu)于標(biāo)注的值。2. 高硬度。ATI工具快換裝置因?yàn)殒i緊機(jī)構(gòu)活塞的高鎖緊力和大半徑提供極高的抗扭 矩能力，鎖緊后的工具快換裝置在大慣性運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)而導(dǎo)致鎖緊失效或精度問(wèn)題。3. 出色的可靠性。專(zhuān)利設(shè)計(jì)的雙錐面鎖緊機(jī)構(gòu)為內(nèi)磨損而不是外磨損；氣體孔采用獨(dú)特的設(shè)計(jì)；長(zhǎng)壽命的橡膠密封能夠避免氣壓損失；機(jī)器人側(cè)彈簧式電信號(hào)針與工具側(cè)固定針保證了電信號(hào)的可靠連通；ATI機(jī)器人工具快換裝置的設(shè)計(jì)是全生產(chǎn)周期的。4. 輕重量、集成化設(shè)計(jì)。質(zhì)量和體積在

9、不降低可靠性和性能的前提下盡可能的小。5. 防止錯(cuò)誤的鎖緊機(jī)構(gòu)。專(zhuān)利設(shè)計(jì)的鎖緊機(jī)構(gòu)即使在鎖緊氣體壓力瞬間丟失的情況下， 也能使機(jī)器人側(cè)和工具側(cè)保持鎖緊狀態(tài)。機(jī)器人工具快換裝置 （Robotic tool changers ）在機(jī)器人工作站需要承擔(dān)多種不同的任務(wù)時(shí) 非常有用，下面為您介紹機(jī)器人工具快換裝置相關(guān)的頂級(jí)制造商。ATIATI是機(jī)器人工具快換裝置的最大的制造商。一些重要的機(jī)器人制造商和ATI的合作也非常緊密，因?yàn)锳TI提供了的產(chǎn)品基本上覆蓋了市場(chǎng)上的各種需求。生產(chǎn)工具快換裝置的經(jīng)驗(yàn) 超過(guò)25年，為機(jī)器人開(kāi)發(fā)了的各種不同種類(lèi)的工具。其轉(zhuǎn)換裝置的載重范圍最小18磅，最大2980磅，基本上你能

10、想到的應(yīng)用，其工具快換裝置都可以完成。ATI的轉(zhuǎn)換裝置動(dòng)力源多選用氣動(dòng)，不過(guò)也提供液壓、電氣模塊。SchunkSchunk是專(zhuān)業(yè)的氣動(dòng)夾具的制造商，不過(guò)他們也提供一系列的工具快換裝置。外觀上和ATI類(lèi)似。他們的工具快換產(chǎn)品線要小于ATI，載荷范圍從25kg（ 55磅）到40kg （88磅）?；蛟S是要讓轉(zhuǎn)換裝置和他們的抓手相匹配，他們的動(dòng)力源也是氣動(dòng)方式。史陶比爾史陶比爾的工具快換裝置產(chǎn)品線也不大，但是可以滿足的范圍卻很廣。只是幾款產(chǎn)品，覆蓋的載重范圍為20kg （44磅）到1530kg （ 3360磅）。他們所有的轉(zhuǎn)換裝置都是使用氣動(dòng)方式。這家位于瑞士的公司宣傳稱(chēng)他們的工具快換裝置可以適配所有的配件。由于該公司在氣動(dòng)接頭和機(jī)器人領(lǐng)域的強(qiáng)大背景，不難理解為什么會(huì)在其產(chǎn)品線上出現(xiàn)氣動(dòng)工具快換裝置。Applied Robotics美國(guó)Applied Robotics的工具快換裝置有些獨(dú)特。他們的氣動(dòng)工具快換裝置具有獨(dú)特的磨損 補(bǔ)償功能和故障安全凸輪鎖機(jī)制。這即是說(shuō)，即使經(jīng)過(guò)大量的循環(huán)，工具快換補(bǔ)償或離線抓握的功能，也可以使切換盡可能高效。他們的工具快換裝