为了了解涉及大型沉重零件的机器人处理的持续性，跑到杂货店并购买半加仑牛奶。
知道了？现在，把它放在柜台，然后，在你面前直接伸出手臂，从两侧挤压纸箱并试图捡起它。对不起，您无法使用句柄。不是太容易，是吗？特别是如果纸箱很滑，则凝结。
“如果你可以在纸箱下方或通过手柄下方的手指，这是一个更容易的，”De-Sta-Co Industries（Madison Heights，MI）销售总监Daniel Peretz说。
同样的原理也适用于一个六轴机器人，它试图用气动抓手举起和定位一个大的、沉重的物体，比如一个汽车轮子。如果夹持器可以包围部件或捕捉某些特征，那么握住部件所需的力就更小，而且对附近的人员和设备来说更安全。
抓住大，沉重的部件不像抓握小，轻质零件。最明显的差异是大部件的夹具，更大。
以IPR自动化公司(Weston, CT)的IPW-200平行夹持器为例。它重154磅，冲程为7.87英寸，最大握力为1410磅。抓手可以配备较长的手指，以处理较宽、较重的零件，如发动机铸件。钳口由一对大口径气动气缸驱动。每个气缸由四个不锈钢轴支撑，使夹持器能够承受高力矩负载。钳口可以配置为非同步操作，这允许手指以部分为中心，而不是夹持器的中心线。
这甚至不是最大的夹具自动化制作。在锯切和去毛刺操作期间保持零件的RA55角夹具产生6,000磅的夹持力。“这是一个野兽！”宣布尼基博尔卡，应用知识产权自动化的应用工程师。“这就像一艘船锚。”
安全第一
Schunk Inc.的产品经理Jesse Hayes表示，大型零件的夹具不仅仅是小夹具的简单版本。（Morrisville，NC）。虽然小夹持器的钳口通常通过凸轮或楔形机构通过单个活塞致动，但是大夹具上的钳口更常由单个活塞直接致动。
Hayes说:“直接作用活塞设计提供了一个较长的冲程，用于捕获较宽的部件。“它还减少了夹持器的总重量。对于较大的部件，机器人的总有效载荷是一个问题。我们尽量保持抓手的重量越轻越好，以减少应用所需的机器人尺寸。”
大钳和小钳的另一个区别是，大钳需要更多的支撑来支撑它们的颚。通常，手爪设计者喜欢保持手指的握点尽可能接近手爪面。然而，在处理大型部件时，这并不总是可能的。因此，大夹持器上的夹爪必须由重型轴承支撑。“想想螺栓切割器，”佩雷茨解释道。“这些把手很容易移动，但它们在切割点产生巨大的力。手握器的手指就像那些长长的手柄，所以你必须在这些手指与手握器相连的地方有很强的支撑。”
安全是大部件设计夹具的主要因素。如果一个小夹具下降一点塑料部分，可能发生的最坏的情况是机器人或机器可能跳过一个循环。但是，如果一个机器人掉落40磅磅的铝铸造，那么有人或某事将受到伤害。
因此，大型夹持器配备有各种安全装置，以保持钳口在空气压力突然损失的情况下锁定在零件上。一个这样的装置是止回阀，如果空气压力发生故障，则捕获气缸中的空气。另一种选择是弹簧装制动器，这防止活塞杆在压力损失后移动。
“止回阀的一个问题是他们可以泄漏，因此它们不适合长期安全，”Peretz说。“但是，没有安全装置是万无一失的。”
与小零件的夹持器不同，大夹持器不能依靠摩擦力来握住重零件，Hayes说。手指必须保持积极的抓握部分。手指可以弯曲来环绕该部件，也可以刻痕或开槽来捕捉该部件的特定特征。在某些情况下，手指可以直接穿过零件上的孔。
手指可以涂有塑料或橡胶，以防止损坏精细加工的表面。
大抓手提供的额外“空间”为工程师提供了添加有用技术的空间。例如，Zaytran公司(Elyria, OH)的x射线夹持器配备了精度为±0.125毫米的传感器。这使得夹持器能够提供报废零件或统计质量控制的数据。夹持器的控制系统包括两个设定点继电器，允许夹持器在两个用户可定义的位置产生紧急停止或标志。标准型号提供的抓地力为280或560磅。笔划长度范围为100至500毫米。
另一方面，在设计大型部件的机器人处理系统时，成本，功率和能力之间的权衡可能很大，PERETZ警告。例如，夹具可以设计成处理直径为13至32英寸的轮子。“然而，这是一个巨大的笔画差异，这将影响循环时间，”他说。
气动夹具并不总是抓住大型零件的最佳末端效应器。对于需要非常高的夹持力的应用，可能需要液压夹持器。真空杯是橡皮杯的替代品，适用于庞大的部件，但不会过于沉重，如挡风玻璃和金属板冲压器。“对于某些应用，我们已经使用了多种抓握技术：真空杯，动力夹和定位销，”鲍柯斯说。
同样，六轴机器人可能不是处理部件的最佳选择。对于非常重的负载，定制的龙门系统可能是更好的选择。
