这是大会中的巨大矛盾之一。一方面,工业机器人预计将快速且强大。另一方面,他们需要非常精确,精致的,就像期望阿诺德·施瓦辛格的终结者角色在枪战之间做针尖。



这项技术使机器人能够做出他们所做的令人难以置信的各种各样的事情是他们的结局效果。长而薄的夹持器,短覆盖器,真空夹具或在一组铝制成帧机器人制造商和供应商身上安装的多个夹持装置的组合创造了一个令人眼花缭乱的技术,以处理从发动机到精致的玻璃安瓿的一切为医疗器械行业。

下面是一些更有创意的,灵活的和原始的终端执行器,可用于今天的装配。

太阳能电池板行业的需求促使末端执行器制造商推出新的更好的产品,比如这种专门的太阳能电池夹具。照片Courtesy Schmalz Inc.

减轻负载

通常,这是一个特定技术或行业的需求,这些技术可以在最终效果中推动创新,并且无处可达这一点比快速增长的太阳能电力行业更勇敢。

由于其庞大的框架和精致的光伏晶片,太阳能电池板给制造工程师带来了许多挑战。此外,面对来自其他太阳能制造商的竞争,更不用说石油和煤炭等现有的低成本能源,如果想生存下去,这个领域的组装商别无选择,只能采用自动化。

借助于这一点,真空和物质处理设备制造商Schmalz Inc.创建了用于拾取和操纵太阳晶片和细胞的SWG晶圆夹具。传统的真空杯夹具可以污染或损坏晶片。然而,SWG在其整个抓握表面上采用大量的小吸入开口,以最小化剪切力并确保在其接触点处进行损坏。

Schmalz高级应用工程师Markus Schmider表示:“夹持器支撑整个表面面积,将扭转力和贝壳状断裂风险降至最低,因此不会出现压力峰值。Schmider补充道,该系统的高流量、高通量真空发生器提供了强大的夹持力,而不会对产品本身造成过度的压力。

SWG通过采用真空系统克服了组分污染的问题,其中空气和任何可能含有的任何小颗粒完全从工作区域中提取。结果,夹具完全符合最严格的洁净室条件。

最后,系统快速,循环时间为一秒 - 给定可用于创建中型面板的晶片或细胞的数量。

终点效应器制造商继续推动机器人信封通过创建像这种非接触式太阳能晶圆夹具一样的武器末端的工具来推动。照片由Schunk Inc.提供。

无触摸抓住

另一家经验丰富的机器人供应商是Schunk Inc.。该公司长期以手指夹钳和工作夹钳闻名,最近该公司开发了一种“夹钳”,采用超声波和真空技术结合,在不实际接触工件的情况下抓取工件。

该系统采用称为“近场悬浮”的原则,其中超声波发生器用于将工件保持在轻微距离,同时它被拉向夹持真空。在操作中,在真空和超声波的压力之间产生平衡,使得即使是最薄的基板也可以固定。

该系统可以安全地处理直径为300毫米、厚度仅为0.6毫米的晶圆。更小的部件可以薄到100微米。

当操纵较小的部件时,系统的流体力学效应也会产生一个定心力,这使得有可能有快速的加速度或转动夹持器而不使部件脱落。为了处理较大的零件,装配者可以包括一组侧向止动器,以防止夹持器移动时工件打滑。

今天的机器人末端执行器也被用于加速诸如o形环安装这样的传统任务。照片礼貌AGI自动化组件

用这个戒指

虽然O-Rings多年来一直存在,但汇编者继续努力找到在其产品中安装最快和最佳方式。

这是考虑到AGI自动化组件的六指AGP-6 O形圈夹具。最初创建为想要使用六轴机器人安装O-Rings在汽车传感器上安装O形圈的客户的自定义系统,因此AGI创建了一个较大的八指版,称为AGP-8。

气动操作,夹具具有两个独立的活塞,以及一组双动展开钳口和单动喷射器。当空气压力施加到第一活塞时,夹具的六个或八个平行钳口将O形圈扩散成六边形或八边形形状。可以使用固定螺丝精确调整此开口行程,以防止过度扩张。

一旦膨胀的o形环被放置在零件上,空气压力被施加到第二个活塞上,这使得顶出钳口向前推动。这,反过来,推动o形环从展开钳口到正在组装的部件。AGI总裁Peter Farkas表示,与手动安装相比,这一过程更快、更可靠。

今天的臂端工具比以往任何时候都更加灵活。这种包装夹持器可以很容易地调整,以处理多种类型的产品从装配线下来。照片Courtesy SAS Automation LLC

包装在线上

机器人在包装应用中具有卓越的优势,而且许多制造商现在使用机器人在组装时尽快准备他们的装运或销售。

过去,用于这种工作的终点效应器通常是特定于产品的。每次新产品落下线路时,机器人都需要一个新的末端效应器。

为了解决这个问题,SAS自动化有限责任公司创造了一个完全模块化的末端执行器,配备了20个真空杯,可以容纳各种产品,只需最小的调整。除了从传送带中挑选多个产品,然后将它们定位进行包装,这种臂端工具(EOAT)可以用于深或浅容器。

它可以安装在任何类型的机器人上,并包含一套定制设计的弹簧,用于在产品定位时重新定位真空杯组件。为了降低成本,这20个杯子全部由机器人底座旁边的一个真空泵提供动力。

该夹具可用于提升和旋转产品,在紧凑,易于使用的包装中提供增强的功能。照片由Techno-Sommer Automatic提供

头朝下

这是世界上最简单的事情:把东西拿起来,翻过来再放回去。这在制造业中是经常发生的。具体的例子包括当它们从振动给料器碗中脱落时重新定位错误的部件,或在目视检测站翻转部件或总成。

多年来,装配工一直将夹具与独立的旋转部件组合在一起来完成这类任务。然而,最终的末端执行器可能是笨重的,并需要一些创造性的工程在路由的东西,如压缩空气。此外,还要购买多个设备,然后将它们集成在一起,这也会非常昂贵。

为了解决这个问题,Techno-Sommer自动开发了DGP404系列夹具和旋转模块,专门用于拾取和旋转部件。每个单元都具有单独的气动连接,用于其抓握和旋转功能,允许它们单独操作。

Techno-Sommer销售经理Costas Charalambous表示,每个夹持器的成本低于由独立夹持器和旋转单元组成的类似EOAT。新的抓手也更加流线型。Charalambous说:“反过来,这使得工程师在应用程序设计上更加灵活,节省了时间和空间。”

该夹具包括专有的钳口引导系统,可自动补偿磨损。这确保了它在其运行寿命中保持相同的性能。照片由PHD Inc.提供。

长期精度

无论夹具是什么,工程师都需要精确度,以确保其流程正常功能,并组装正常工作的产品。不幸的是,世界的性质使得通过硬使用情况不可避免地磨损。精度直接开箱是一件事。长期精度是另一个。

考虑到这一点,PHD Inc.最近为一个高精度的夹具创建了一个高精度的夹具,用于使用公司的EGRK电动夹具,以确保系统使用寿命的精确操作。

每个EGRK夹具包括一个极其刚性的钳口,以提供抓握力矩容量和高可重复性。它还具有专有的磨损补偿钳指导系统,以确保系统在整个运行寿命中保持相同的性能水平。

最后,夹持器由坚固的内部部件组成,如高扭矩电机,与预编程专用控制器和淬硬钢凸轮驱动器相结合。博士创意服务经理John Proegler说,其结果是一个夹爪,在一个紧凑的包中提供大量的动力。

这些真空杯夹配备有纹理接触面,以确保油性零件可以快速和安全的操作而不打滑。照片礼貌Piab North America

禁枕

装配箱具有长期使用的吸盘来抓住金属板和金属板组件。在汽车行业中,真空夹具通常用于倾向于生产门窗部件的冲压机。然而,当面对涂有油或其他模具润滑剂的材料时,传统的吸盘通常会遇到问题。

除了零件掉落的危险外,杯子可能会滑倒,导致被压零件放置不正确,造成缺陷或需要停机,以便零件手动复位。在某些情况下,组装者被迫以比正常情况下更慢的速度运行生产线,因为他们的真空式末端执行器在高速启动和停止时无法坚持。

为了解决这个问题,真空设备制造商PIAB北美公司创造了Duraflex摩擦杯生产线,这样组装人员就可以可靠地操纵光滑的金属部件,而不必担心滑移。

每个Duraflex杯都包括剧烈且细长的凹槽图案,其抓握表面 - 类似于汽车上的无螺柱冬季轮胎的齿轮 - 以抵抗产品的横向运动。结果是夹持器,允许自动化系统以最大速度移动,最小的真空杯。

据Piab的业务发展副总裁Ed McGovern介绍,新的Duraflex系列作为与汽车领域的许多公司客户的讨论为直接的讨论。“一件被崛起的事情之一就是客户只需要更有效地抓住东西,”他说。McGovern补充说,新的真空杯也在帮助制造商在白色商品行业中加工冲压部件。

这款轻型电动夹具价格实惠,快速实现。照片Courtesy de-Sta-Co

少即是多

最后,还有一种情况,即少即是多。最近,夹持器、自动化和工作夹持公司De-Sta-Co开发了小型24伏直流电动夹持器E-Gripper线,用于在电子和医疗设备行业执行高速取放任务。

De-Sta-Co市场总监John Bubnikovich表示,E-Gripper系列填补了传统气动夹具和高端伺服驱动系统之间的空白。具体来说,它提供了传统气动系统的易用性和低成本,无需将空气输送到模具。

“我们与许多医疗器械公司发表谈到,除了夹具外,还有所有电动的系统,”Bubnikovich说,解释了这种结束工具的需求。“这给了他们另一个选择。”

与更复杂的伺服系统相比,E-Grippers既不需要控制器,也不需要大量的编程来操作。尽管如此,它们速度快、能效高,能够处理导管和药物输送组件等精密部件。抓手也是洁净室兼容,并具有轻量,紧凑的设计,适用于拥挤的组装或实验室设置。