今天，机器人能够处理比过去更大、更重的载荷。这些应用需要能够胜任这项任务的坚固的抓手。

合作机器人最近一直抓住所有头条新闻，而是一种新的Brawny品种，六轴机器人慢慢地对一些制造商进行了兴趣。ABB，Fanuc，Kawasaki，Kuka和Motoman等供应商现在提供可以常规处理重型零件或庞大的子组件的机器。

例如，Fanuc拥有它的M-2000ia机器人是市场上最强大的机器人之一。它可以处理高达1,350公斤的有效载荷。达到4,600毫米以上，机器还可以执行传统上由起重机或升降机处理的许多任务。

这类机器对铸造和锻造金属零件的制造商很有吸引力。对于那些需要移动汽车底盘、车身、后轴组件、家用电器或其他大型物体(如飞机、火车和轮船部件)的公司来说，它们也很有吸引力。

盟军市场研究预测，对超级沉重有效载荷机器人的需求将在现在和2025年之间每年增长4％。这些类型的机器对汽车制造商特别吸引到车身商店，铸造和发动机或传动组件厂的应用。

“今天，许多制造商希望将更多涉及大型、重型零件的流程自动化，”PHD公司的销售和市场专家沃特·赫斯勒(Walt Hessler)说，“他们希望比过去使用更多的自动化。为此，我们提供了更大的夹持器和下颌行程更长的夹持器。”

“更多制造商希望今天用机器人拿起较重的零件，”Zimmer Group Us Inc.的东部区域销售经理Costas Charalambous，“他们正试图自动化先前使用升降机或升降辅助设备完成的手动流程。自动化正在成为一个更具吸引力的替代方案。“

大小事项

大的部分不一定要很重。例如，它们可以是很轻的部分，只是很宽或很长。

“我们将大部分定义为100立方米的某个地方，”Schunk Inc.的自动化组产品经理Jesse Hayes说：“这可能是高达大约200,000立方毫米的卷。

“小部件更有可能被自动化系统中的夹具处理，并且可能具有更高的产量来证明[成本]，”海斯指出。“许多较大的零件较低，因此通常难以证明自动化系统的更高成本。这一趋势多年来，安全和人体工程学驱动需要自动化这些其他大型零件处理应用程序的情况。“

“大'可以意味着两个不同的东西，”黑斯勒说。“例如，它可以参考零件的尺寸或零件的重量。

“重量肯定是一个决定因素，但即使大部分由轻质材料制成，例如泡沫，你仍然无法用一个小夹具捡起它，”黑斯勒解释道。“围绕如此庞大的部分需要的工具变得如此之长，因此它会影响颌骨上的力矩，力和负载。可能有足够的抓地力的夹具可能没有足够的力矩容量。

“关于最大抓地力，它们将根据输入气压和颚式工具长度而变化，并且钳口是否闭合或打开，”Hessler。“例如，我们的GRR夹具可以在夹持器闭合时为100 PSI输入压力产生超过750磅的总抓地力。

赫斯勒指出:“一旦你开始将超过12英寸的工具放到一个夹具的颚上，你必须确保有足够的承载能力和侧面负载来处理它。”“如果工装长度超过12英寸，我们认为这是很大的一部分。”

大多数行业专家将“重”部件定义为任何重量超过100磅的部件。不过，PIAB USA Inc.自动化部门副总裁约瑟夫•卡巴西(Josef Karbassi)对此有不同的看法。“重(简单地说)是指物体的重量如此之高，失去它会伤人或对周围设备造成严重损害，”他说。

十年前，大抓手指的是能承受25到50磅重量的产品。但是，情况不再是这样了。

“今天，我们在大型强大拖套的一些应用中看到的是要求重复性，准确性和与较小的弟兄们的可靠性的要求，”Charalambous说。

“十年左右的，夹具的夹具往往非常粗糙，具有宽松的公差，”夏尔巴马尔解释道。“小夹具所需的精度类型对较大的应用并不重要。但是，较大的，较重的有效载荷机器人已经变得更加常见，现在越来越需要制造具有与较小夹具相同的公差和可重复性的大型夹具。

Charalambous称:“随着柔性制造变得越来越主流，我们也看到了对适应性更强的抓手的需求。”“更具可调性的更大伺服驱动抓手正在研发中。”

许多应用程序

大抓手通常用于材料处理应用，如移动大卷纸或啤酒桶。但是，它们也被广泛用于各种汽车部件，如发动机缸体或气缸盖的铸件。大多数应用涉及铸造厂或机器护理。

Hessler说:“大型机械抓手用于生产汽车变速器外壳，以及卡车和建筑设备上的制动转子和鼓。”另一个常见的应用涉及铝轮。汽车车轮越来越大。在过去，所有东西都是一个14英寸的轮子。如今，它们的直径通常超过20英寸。

“我们的大型机器人夹具的普通申请是加工工作单元，其中负载铝轮铸件并卸载各种铣削或整理操作，”Hessler指出。

“我们也看到更多对涉及零件清洗和洗涤的应用的需求，”Hessler说。“制造商需要夹持器，可以承受苛刻的清洁解决方案和高压或温度。”

“我们看到了很多申请处理轮胎，”IPR机器人LLC的首席运营官Matthias Kirchner Notes Matthias Kirchner。“但是，随着汽车行业继续通电，对可以处理电池和电池组的大型夹具会有越来越大的需求。”

“航空部件，如喷气发动机部件和起落架，也需要大的抓手，”Hayes补充说。其他应用包括风力涡轮机部件、轨道车车轮和家用电器。在家电行业，我们看到了生产线末端的应用，大型机器人将成品从装配线转移到测试或包装线。”

在汽车行业，涉及挡风玻璃或大型钣金冲压件，如发动机罩、车门和地板盘，通常使用真空抓手。

“真空夹具的组件通常比大型机械夹具更轻，”Festo Corp的气动夹具的产品经理Michael Guelker Notes“这取决于你正在处理的东西。通过码垛应用，事情通常是平坦的和矩形，它为真空夹持器赋予了真空夹子。机械夹具通常更好地拾取不同形状的物体和具有不同方向的零件。“

“大面积的真空夹具往往的重量比全面的机械工具较小，导致较小的机器人和更高的速度，”Schmalz Inc的真空自动化系统的机器人应用专家“。”此外，可能的可能性较少损坏被挑选的部分，可以用机械挤压工具轻松发生。此外，我们可以指定杯子或材料的类型，以便为我们采摘的表面进行优化。

Stankiewicz指出:“传统上使用中等水平自动化和大量劳动力的行业，由于缺乏可用劳动力，正被迫增加自动化的使用。”“我们看到最大的增长是在物流领域，但也在木制品行业。

Stankiewicz解释说:“真空夹持器在家具行业中用于装卸木质路由器桌。”“他们把5英尺乘10英尺的木板装入机器，然后同时移走所有切好的木板，这样机器才能继续运转。”

新产品

用于大型、重型部件的抓手不一定只是小型抓手的放大版。

“用大型夹具，对颌骨和手指的指导和支持往往更具丰富大的且更强壮，”Guelker说。“例如，导轨可包括较小夹具上的滚珠轴承与滑动轴承板。

“通常情况下，在安装上有更多的灵活性，”盖尔克说。它的外壳可能有一些槽，允许您安装槽螺母，这样您就可以配置它到您的工具。传统的抓手会带有集成的螺纹安装孔。”

Charalambous补充说:“今天，越来越少的制造商像过去那样需要定制的一次性抓手。”“这就是为什么我们为大型应用提供了几种现成的抓手。”

设计用于拾取大型和沉重的部件的夹具与标准夹具不同，因为它们通常需要更加坚固。他们还必须能够支持极长的下巴。此外，他们的指南需要能够处理高加速和更大的有效载荷。

Charalambous解释说:“材料对于大的夹持器很重要，因为夹持器携带的有效载荷越少越好。”“房屋仍然倾向于铝制，因为他们必须保持轻。

“但是，钢铁主要用于生产下巴导轨，因为它支持更重和更长的工具手指，”Charalambous指出。“导游还需要能够抵抗拾取较重部分时发生的所有额外载荷和动能。在大型夹持器上使用的手指往往更长，更重，并用钢制成。

“较小的夹具通常使用钢下颌，但你用铝导致它，”Charalambous说。“当你拿起较重的部件时，你不能有一个更轻或更弱的材料引导更难的材料，或者夹持器外壳会迅速磨损。”

市场上最新的大抓手之一是齐默的GPH8000系列，它最近在德国Motek展上亮相。它可以容纳非常长的和沉重的抓手手指，可以订购或同步或异步手指运动，并可选择安装一个集成夹紧元件，以确保工件在压力损失的情况下。

“GPH8000是一个双下颌，平行，长冲程夹具，每个下颚高达150毫米行程，”Charalambous说。“它设计用于拾取宽沉重的零件。GPH8000系列最终将包括五种不同尺寸的夹持力和四个不同的长度。“

气动夹具仍然是处理大型沉重的有效载荷的流行。它们提供纯力，比电动夹具轻，因为它们不使用电机。

“如果颚速很重要，气动将是一个更好的选择，”赫斯勒博士说。电动抓手速度快，但气动产品速度更快。

“气动夹持器仍然被广泛使用，因为它们操作简单，而且人们已经使用了很多年，”赫斯勒解释说。“如果你只看最初的前期成本，电动抓手更贵。”

然而，有长期的经济因素，工程师必须考虑。“电气，您使用电源的唯一时间是当您驾驶夹具时，”Hessler指出。“气动，
你一直在使用电量。

“许多工程师出于各种各样的原因想要进入电力领域，”赫斯勒说。“它消除了诸如空气管道、配件和阀门之类的东西。电动抓手还可以控制颚部的加速度、位置和速度。它们比气动替代品更高效，也能提供更多反馈。”

PHD几十年来专门从事气动夹具，但它一直扩展到电动夹具中以满足不断增长的需求。例如，该公司最近为大型物体开发了它流行的Grr夹具的电动版本。

“EGRR高容量电动平行夹持器提供了许多与气动夹持器相同的优点，”Hessler说。“它提供了高抓地力，长颚行程和高颚负荷，与伺服电机控制颚加速度，速度和位置反馈。这种重型末端执行器的坚固设计和颚结构可以承受高冲击和冲击负载。”