著名的恐怖作家克莱夫·巴克曾经声称，没有什么事情会真正开始或结束;相反，现在的事物只是过去事物的延续，未来的事物是现在事物的延续。虽然这个概念很有趣，但在制造业并不适用。
在每条生产线上，每个装配周期、产品批次和实现这两者的物理设备都有一个开始和结束。这对于机器人来说尤其如此，因为机器人有明确定义的手臂和手，或者末端执行器。
最常见和最知名的末端执行器类型是手指式夹持器，无论是气动或电动。紧随其后的是真空抓手和杯子。
科瓦尔真空技术公司(Coval Vacuum Technology Inc.)自上世纪80年代末以来一直在制造后一种技术，有些用于机器人，有些用于安装在特殊的外壳上。Coval公司的技术销售工程师Allen Davis回忆说，他和他的同事最近开发了一种特殊的真空末端执行器，用于帮助一家大型纺织公司持续提升、移动和定位柔性多孔材料薄片。末端执行器由一个高流量空气放大器组成，安装在一个3d打印塑料外壳的两侧。
Davis解释说:“这些放大器通过将低压真空流穿过外壳底部的孔洞，创造了一个扣动的动作，该外壳的形状就像从房子中移走的屋顶部分。”“这些薄片很小，每片约为200平方毫米，所以抓取装置可以根据需要轻松举起一张或多张，而不会造成任何撕裂。”
多年来，安装在一个大型六轴机器人上的强大的真空杯或手指夹一直是许多人在想到末端执行器时的默认形象。现实情况是，设备供应商和集成商为SCARA、笛卡尔、delta、六轴和协作机器人提供了各种各样的末端加工(EOAT)。
除了夹具和杯子，该工具包括夹具，工具更换器，碰撞传感器，旋转接头，冲压单元，合规装置，去毛刺工具，分配阀，紧固工具，电弧焊枪和专门安装的超声波焊机。这些末端执行器不仅使机器人能够完成各种任务。它们还日益提供有关零件尺寸或每个末端执行器表现如何的数据。
移动的方法
有几种类型的EOAT可用于组装。冲击式是指带有爪或手指的钳子或工具，通过直接冲击物理地抓住一个部件。收缩工具使用真空、磁性或电附着力对零件施加吸力。
侵略性的工具在物理上穿透物体的表面。它包括大头针、针和鬃毛，经常用于处理纺织品或碳纤维复合材料。连续加工依赖于直接粘附(表面张力，胶水或冻结)抓住一个零件。
SCHUNK自动化集团经理杰西•海耶斯(Jesse Hayes)表示，末端执行器有效抓取部件的方法主要有两种。夹持器的手指可以设计成配合(捕捉)夹持或配合(摩擦)夹持。
合身是指你以一种积极的方式捕获部件或握持对象，而抓地力对保持部件安全不那么关键。使用force -fit，你需要依靠抓手手指和部件之间的夹持力和摩擦来确保部件的安全。这个选项可以让你改变手指的摩擦力，以有一个更安全的抓住部分。
合作机器人和其他机器人
如今，协作机器人在制造商中非常流行。这些机器人有内置的速度和力量限制，允许装配者和机器紧密工作，而无需传统的安全保护。这些机器人在进行拣放、物料搬运和码垛方面尤其有效。
“根据部分形状、重量和材料被拾起,cobot爪可能需要基于作者的,如一个真空的杯子或磁性夹具,”科斯塔斯Charalambous说,技术销售经理齐默集团美国公司。”另外,应用程序可能需要mechanical-based系统像一个并行爪。”
Charalambous说，任何用于合作机器人的抓手都必须是灵活的，比如平行的两爪，三爪同心，长行程和角抓手。哪种类型的机器人最适合应用程序取决于循环时间和机器人是否需要拾取多个零件等因素。
Charalambous解释说:“举例来说，如果cobot是机器看护机器人，其目标是让它只在一台机器上使用一个部件，通常的设置是让两个夹持器彼此成90度角安装。”“完成的部分可以被移除，下一个装上cobot的原始部分只需进入机器一次，而不是两次。此外，cobot可以拾取原材料，放置成品，同时继续加工。如果使用单个夹持器，循环时间就会增加，因为所有这些任务都必须在机器门打开的情况下进行。”
与气动夹持器相比，使用电动夹持器的一个主要优点是，它可以让制造商将合作机器人从一个工位移动到另一个工位，而不需要被压缩空气管路所束缚，也不需要在每个工位上安装额外的空气阀。电动抓手也提供了可编程性，并有内置传感器，可以直接连接到合作机器人。
因为在合作机器人附近没有安全围栏，它的夹持力被限制在一个最大限度的指导方针，以不伤害附近的工人。Charalambous指出，由于cobots的光滑边缘外壳和未暴露的机械连接(可能是夹点)，工人的安全性得到了进一步提高。
去年春天，齐默公司推出了最新的cobot专用抓手HRC-03。这双颚平行抓手提供的最大行程为10毫米每个颚，它的特点是一个按钮，激活机器人的自由驱动模式。在这种模式下，用户可以用手来定位机器人，而不是用悬挂控制器。该夹持器还具有手动可调夹持力50 - 190牛顿四阶段。
根据Charalambous的说法，该夹持器直接连接到机器人的工具I/O连接器，并使用机器人手臂的内部布线。不需要外部布线。该夹持器由无刷直流电机驱动，其安全特性包括圆形和自锁钳。
“抓手和其他末端执行器的一个不断增长的领域是新的客户，由于易于使用的机器人，他们现在开放自动化，”Hayes说。“因为其中一些机器人也是协作的，我们有新的手爪设计，以两种方式认证。一是根据当前的技术规范进行协作。另一种是工业上的即插即用解决方案，它解决了应用领域的易用性问题。”
今年早些时候，SCHUNK发布了专为合作机器人设计的电动EGL-C长冲程抓手。夹持器的夹持力可达450牛顿。每根手指的行程长度为42.5毫米。
海耶斯说:“它的操作软件可以确保抓手以较低的力进行抓手，这样在抓手抓手时，附近的工人就不会受到较大的力的影响。”此外，由于EGL-C能够安全地产生比当前技术规格所允许的更高的力，因此使合作机器人能够安全地抓住起重部件。”
Coval真空吸盘通常与通用机器人制造的cobots一起使用。据戴维斯介绍，一位终端用户为其合作机器人配备了定制的CVGL真空夹持器，可以将弯曲的铝件从弯曲区移动到垃圾桶。手柄尺寸为80 × 120毫米，配有25个气压杯。
Coval的CVGC系列紧凑型碳真空抓手具有即插即用的设计，允许与所有合作机器人模型无缝集成。有三种夹持器，分别为150平方毫米、240 × 120毫米和320 × 160毫米。轻量级的抓手采用碳纤维结构，保留了合作机器人的提升能力，并允许在不需要特殊工具的情况下快速组装和拆卸。
同样有益的是一个功能块，容纳真空发生器，控制筒，真空开关和消音器。可弯曲的外围泡沫可以保护操作者在处理码垛和夹持盒子或塑料零件等任务时。
scara可以配备各种各样的末端执行器，包括真空夹持器，手指夹持器，螺丝刀和烙铁。其他安装激光位移传感器用于高速测量应用，或安装等离子切割机和路由器用于精密蚀刻，切割和铣削操作。
无论应用情况如何，在为SCARA选择效应器时，工程师必须确保负载动量不超过电机减慢和停止手臂运动的能力。
笛卡儿式或龙门式机器人的一个常见应用是挑选和放置零件。笛卡儿也可以设置螺丝，点胶，路由和切割材料。
在delta型机器人上，它的第4条腿可以从轮毂的中心伸出来旋转末端执行器，末端执行器通常是一个吸盘，但也可以是一个手指抓手。最初，这些速度惊人的机器人是作为一种轻量负载的拾取放置设备开发的。然而，现在它们也经常用于3D打印和组装作业。
“我们在高速delta机器人方面的经验主要是用于拾取和放置小部件，”维斯科技自动化解决方案(weiss - tech Automation Solutions)的销售、营销和业务发展副总裁克里斯托弗·克拉克(Christopher Clark)说。维斯科技自动化解决方案自1976年以来一直是一家集成商。“我们还集成了SCARA和笛卡尔机器人，用于组装、螺钉和螺母驱动，并快速移动小部件。通常情况下，吸盘或磁性或机械式夹持器是这些应用的最佳选择。”
ATC自动化公司的应用工程经理Jason Hitchcock说，他的公司经常集成SCARA、笛卡尔和delta机器人。他说效应整合是相当简单的。这三种类型都倾向于处理小部件，真空夹持器通常在应用中工作良好。大多数情况下都可以使用标准EOAT，包括分配等功能。
积分成功
设备供应商主要提供标准的末端执行器，而集成商主要开发定制的EOAT。Clark说，Wes-Tech开发的近90%的末端执行器都是定制的。
“拥有正确的末端执行器可能是构建成功装配系统的最关键因素，”克拉克说。“正确而有效的运动部件是任何工作应用的关键，所以一个设计不当的末端执行器可以很快使项目沉没。”
多功能效应器是Wes-Tech的专业，因为集成商视每个效应器为一个重要的加工工具。Clark指出，Wes-Tech的50名工程师已经开发出了单独的效应器，可以执行超声波焊接和部件处理，或粘合剂分配和部件处理。
Edgewater Automation机器人技术部门主管戴夫•古迪纳夫(Dave Goodenough)表示:“越来越多的制造商希望他们的装配系统抓手能够处理不止一个SKU。”“他们还希望他们的真空系统在不同时间或同一时间选择多个部件。”
2017年，在加利福尼亚州弗里蒙特的特斯拉公司，Wes-Tech开发了定制EOAT，该EOAT具有处理支架、板和组装加工设备的特殊功能。该工具使制造商能够在喷涂前和后筋膜上进行超声波焊接，而不会出现任何焊缝出血。
另一家汽车制造商让Wes-Tech制造了一个带有安装视觉系统的末端执行器。该系统检查每个车辆底盘底部的孔，以确保所有的孔都是干净的。然后另一个机器人将插头插入选定的孔中，然后工人将电缆或软管插入剩下的孔中。根据克拉克的说法，效应器上的特殊支架确保了出色的摄像机能够接触到底盘的底部而不会撞到它。
希区柯克称，机器人的有效载荷能力和末端执行器传感器在集成过程中经常面临挑战。部件和执行器的重量必须仔细确定，以免超过容量，迫使最终用户安装一个更大的机器人。
“关于末端执行器传感器的真正挑战是确保机器人的所有运动不会以任何方式危及传感器，”Hitchcock说。“这种情况会阻止关键功能信息和数据传回机器人的控制系统。”
希区柯克说，ATC经常在末端执行器的一侧安装一个毂，以确保所有数据返回到控制系统。多达8根电缆可以连接到集线器，其中一根电缆连接到控制系统。
“获取有用的数据是工业4.0的原因，对于末端执行器来说，这可能包括循环次数、操作小时数、部件尺寸和提升所需的力，”Hitchcock说。但这些数据并不是免费的，所以有时候终端用户会告诉我们，‘虽然有数据很好，但它还不够重要，不需要付费。’”
磁铁，针和叉
一些供应商提供EOAT，帮助制造商在更专业的应用中抓取和移动部件。例如，在其他类型的夹持器和真空吸盘目前正在使用的情况下，Compact自动化公司的Compact系列磁性夹持器可以有效地提取铁或钢等铁磁性材料。该系列的四种型号提供了20到130磅的抓地力，即使在失去气压的情况下，也能安全地握住材料。
针夹具有倾斜和交叉针的特点，提供可靠的夹持纺织品，纤维复合材料和高多孔材料。Applied Robotics公司的OPT 34-25气动夹针器为高速应用提供了短周期时间，适用于重型应用的坚固外壳，高重复性和长使用寿命。单位重量只有1.65磅，但抓手的有效载荷容量为3.2磅。夹头重复性为±0.002英寸。
SAS自动化公司生产定制的可伸缩叉式EOAT，非常适合开顶容器和必须从底部取出的超大袋。当叉子伸出时，可以有效地从滚筒输送机上取下大型产品，并将其移动到需要的地方，通常是在托盘上。叉子然后通过固定的剥离板缩回，产品被放置在托盘上。
