模块化自动化组件| 2012-12-03

多年来，制造商使用了模块化系统来自动化各种装配过程。他们知道，设计适当的系统会提高生产率，降低成本并确保制造质量。

模块化的自动化可以是简单的单轴设备，也可以是复杂的多轴系统。两种配置都需要一个原动机，这是一个旋转驱动器或线性滑动。由于需要更多的轴或运动，需要两个或更多的线性或旋转执行器与夹具和工具的应用特定的末端执行器。为了最大限度地延长系统寿命，必须考虑速度和精度，并且每个组件的尺寸都要合适。

许多组件供应商提供尺寸评估软件，使工程师能够输入他们的需求，并打印出满足他们需求的产品模型和尺寸列表，从而节省时间并降低设计风险。这些供应商还将审查一个特定的应用，并就最佳的组件选择提出具体建议，无论是标准的还是专用的。

在设计模块化自动化系统时，制造商可能倾向于以主要移动器开头，从而携带大部分负载。然而，更好的选择是从末端执行器开始，并向倒置给Prime Mover。这是因为携带末端执行器的任何主要动器必须具有效应器的所需容量及其有效载荷。

末端执行器

最常见的结束效应用于模块化自动化是一个夹具。另一种类型是真空杯。每个末端效应器（和伴随的工具）必须是正确的类型和尺寸，以确保在与运动相关的动态负载的情况下适当地抓握部分。

夹子可以小到足以处理微小的电子元件，也可以大到足以举起发动机组。一些供应商提供各种各样的专门夹具，包括那些由不锈钢或塑料制成的恶劣环境。

夹持器的双颚可以旋转或以一定角度或平行运动。角钳往往花费较少，并提供一个相当宽的下巴开放相对于下巴枢轴点的距离。平行夹持器很受欢迎，因为它们提供了工作负载的一致定位，特别是当被处理的部件有不同的尺寸时。

角度和平行夹持器可以有两个到四个活动钳口，取决于应用要求。在某些情况下，使用三爪钳，因为他们可以很容易地中心圆形零件。

制造商需要决定是否要使用具有同步或不同步钳口的夹具。控制或耦合同步钳口，以确保该部件始终处于相同位置。不同步钳口独立移动，并在抓握过程中补偿零件的位置。

夹具通常是气动的动力，尽管电动夹具正在普及。气动夹具相对于尺寸和重量提供了大量的力量。电动夹持器倾向于产生更少的力，但为颚式定位和抓地力水平提供更大的灵活性。它们可以重量比相当的气动夹具更体重，这取决于电机尺寸。

一些应用程序将要求夹持器在失去动力的情况下保留零件。这可以通过使用内部弹簧或内置颚锁机构来实现。

真空杯提供了一种有效的方法，以掌握平面和轮廓零件的表面。这些杯子通常是圆形的，有各种大小和风格，而且相对便宜。

真空杯由橡胶制成，包括喇叭形唇缘，以形成柔性密封件抵靠工件。这种设计允许杯子用真空泵抽空。几杯可以连接到中央泵，或者每个杯子可以使用小型真空泵。

工业真空杯通常使用一个金属配件来安装杯子，并连接一个真空源，以使内部的体积被抽真空。这些杯可以是平的或有各种配置，包括波纹管。

一个平杯工作很好抓取平面和应用与剪切负载。带有波纹管的杯用于凸面或凹面的重型部件。

自动化系统所需的正确数量的真空杯将变化。例如，具有快速移动轮廓件的系统可能需要两个真空杯而不是一个。多个杯子增加总面积并达到所需的负载能力（提升和剪切），同时提供慷慨的安全系数。

主要搬运工

在模块化自动化系统中，旋转驱动器或线性滑块可以作为原动机。它还可以提供辅助运动或通过手腕运动旋转末端执行器。执行机构通常是气动的，尽管近年来更多地使用电动执行机构。

驱动器必须配置为产生所需的精确旋转量。它的旋转可以通过键轴、轮毂或平面安装面输出。一些旋转执行机构提供多达五个位置，允许更多的灵活性。

致动器必须适当尺寸，以处理在旋转行程结束时产生的负载和动能。致动器还可以配备减震器，以增加其动能能力。这是必要的，因为大多数执行器可以旋转比能够停止的载荷更大。

根据应用，线性载玻片是气动或电力驱动的。气动载玻片提供经济高效的导向线性运动，同时提供两个，三个或更多个位置。

这些滑轨可在马鞍或马车配置，其中承重成员移动之间的两个端板在轴承系统。滑块也可采用悬臂式或推力器式，其中由轴承系统支持的工具板伸出来支持悬垂的负载。

电动幻灯片提供更多的灵活性。它们的定位几乎是无限的，具体取决于用于为设备供电的电机和控制包的类型。电的

电动幻灯片提供更多的灵活性。它们的定位几乎是无限的，具体取决于用于为设备供电的电机和控制包的类型。

随着电动马达和控制装置的成本持续下降，滑梯也变得越来越划算。

这些幻灯片进入马鞍和悬臂配置。鞍型载玻片可以由滚珠丝杠，带或线性电机驱动。皮带和线性电机提供最高速度。

线性滑动具有两种轴承系统中的一种。第一种是采用带有线性球衬套或复合轴承的圆轴来支持负载。第二种采用与交叉滚子或往复式滚珠轴承架相结合的廓形轨道轴承。包含型材导轨的滑轨通常具有更高的承载能力，挠度更小。

最后，线性滑轨可以很容易地组合提供多轴运动。一些供应商允许一个幻灯片直接连接到另一个。其他提供过渡板，允许通用连接。和往常一样，滑块必须根据负载能力、挠度、速度和动能适当调整尺寸。