《工业机器人系统集成》教学课件 项目二任务2工业机器人搬运工作站夹具设计

目录任务1工业机器人搬运工作站的组成任务2工业机器人搬运工作站夹具设计任务3工业机器人搬运工作站外围设备控制的连接任务4工业机器人码垛搬运工作站系统集成任务5工业机器人立体仓储工作站系统的集成任务2工业机器人搬运工作站夹具设计本任务通过介绍工业机器人平面搬运码垛工作站和立体仓储搬运工作站夹具的设计步骤和原理，来学习常见搬运工作站夹具设计方法。任务描述任务2工业机器人搬运工作站夹具设计搬运机器人的末端夹具是工作站重要的执行机构。机器人的夹具是机器人用于直接抓取和握紧（或吸附）工件或夹持专用工具（如喷枪、扳手、焊接工具）进行操作的部件，它具有模仿人手动作的功能，并安装于机器人手腕的前端。如图2－2－1所示，末端执行器大致可以分为夹钳式取料手、吸附式取料手、专用操作器及转换器、仿生多指灵巧手。知识准备任务2工业机器人搬运工作站夹具设计知识准备任务2工业机器人搬运工作站夹具设计机器人末端夹具是根据产品信息以及特定工艺要求进行设计的，平面码垛搬运工作站搬运的物体信息如表2－2－1所示。知识准备一、平面码垛搬运工作站机器人夹具任务2工业机器人搬运工作站夹具设计根据产品的外形特点及放置工位的要求，工作站采用二指真空型夹具搬运工件，夹具的设计如图2－2－2所示。知识准备一、平面码垛搬运工作站机器人夹具任务2工业机器人搬运工作站夹具设计机器人的夹爪接受机器人发来的信号，二指真空型夹具的电磁阀接受电磁信号后通过真空控制夹爪气缸开合，末端手指随着夹爪气缸的开合完成夹取工件的任务，完成效果如图2－2－3所示。知识准备一、平面码垛搬运工作站机器人夹具任务2工业机器人搬运工作站夹具设计仓储工作站的夹具是根据仓储产品信息以及特定工艺要求进行设计的，立体仓储搬运工作站搬运的物体信息如表2－2－2所示。知识准备二、立体仓储搬运工作站机器人夹具任务2工业机器人搬运工作站夹具设计立体仓储工作站夹具的设计如图2－2－4所示，根据产品的外形特点及放置工位的要求，采用三指夹爪工具搬运工件。知识准备二、立体仓储搬运工作站机器人夹具任务2工业机器人搬运工作站夹具设计三指夹爪夹具的电磁阀在接受电磁信号后通过真空控制夹爪气缸开合，末端手指随着夹爪气缸的开合完成夹取工件的任务，完成效果如图2－2－5所示。知识准备二、立体仓储搬运工作站机器人夹具任务2工业机器人搬运工作站夹具设计任务实施任务2工业机器人搬运工作站夹具设计一、平面码垛搬运工作站夹具的设计在对夹具进行设计选型的过程中，一般参照以下几项原则：依据产品的质量选择通用型的气缸和电磁阀。依据产品外形设计夹取方式。根据工艺要求选择工装夹具的材质。如图2－2－6所示，搬运工作站机器人夹钳式取料夹具由手指（手爪）、驱动机构、连接装置和快换元件组成，夹具通过手指的开合动作实现对物体的夹持。1是手指，2是连接板，3是驱动机构，4是快换工具。任务实施任务2工业机器人搬运工作站夹具设计一、平面码垛搬运工作站夹具的设计任务实施任务2工业机器人搬运工作站夹具设计一、平面码垛搬运工作站夹具的设计

1.手指手指是夹具上直接与工件接触的部件，夹具的松开和夹紧工件就是通过手指的张开与闭合来实现的。本工作站夹具采用两指夹持的方式，单个手指的结构如图2－2－7所示，这种结构形式主要是由被夹持工件的形状确定的。为避免刮伤产品，一般会在手指的末端做柔性处理。任务实施任务2工业机器人搬运工作站夹具设计一、平面码垛搬运工作站夹具的设计

2.驱动装置驱动装置是为夹具的手指提供动力的装置，按驱动原理的不同，可分为液压、气动、电动和机械驱动。本站夹具的设计采用气动方式，针对手指的开合做了分开处理，在出现断电或者发生气路问题时，确保手指仍能保持夹持状态，保证工件不脱落。驱动装置的选型需要具有行业通用性，此款夹具选择了亚德客气缸，型号为ATC－HFZ16，如图2－2－8所示。任务实施任务2工业机器人搬运工作站夹具设计一、平面码垛搬运工作站夹具的设计

3.连接装置连接装置是连接快换装置和驱动装置的机构。根据产品放置位置和工作站布局的规划要求，连接装置的设计如图2－2－9所示。任务实施任务2工业机器人搬运工作站夹具设计一、平面码垛搬运工作站夹具的设计

4.快换装置快换装置能够缩短工作站的作业准备时间，实现机器人功能的多元化。机器人工具快换由两部分组成，分别称为快换公头和快换母头。公头和母头可以自动锁紧连接，同时在锁紧连接后能够连通并传递例如电信号、气体和水等介质。在快换工具的型号选择上要以稳定性为主。本工作站选择的机器人快换工具为日本EINS机器人快速交换接头，快换公头型号为OX－03A，快换母头型号OX－03AI。任务实施任务2工业机器人搬运工作站夹具设计二、立体仓储搬运工作站夹具的设计在对夹具进行设计选型的过程中，一般参照以下几项原则：依据产品的质量选择通用型的气缸和电磁阀。依据产品外形设计夹取方式。根据工艺要求选择工装夹具的材质。如图2－2－11所示，仓储工作站机器人夹钳式取料夹具由手指（手爪）、驱动机构、连接装置和快换元件组成，夹具通过手指的开合动作实现对物体的夹持。1是手指，2是驱动机构，3是连接板，4是快换工具。任务实施任务2工业机器人搬运工作站夹具设计二、立体仓储搬运工作站夹具的设计任务实施任务2工业机器人搬运工作站夹具设计二、立体仓储搬运工作站夹具的设计

1.手指手指是夹具上直接与工件接触的部件，夹具松开和夹紧工件是通过手指的张开与闭合来实现的。夹具的结构形式主要是由被夹持工件的形状确定的，本工作站夹具采用三根手指对工件进行夹持，单个手指的结构如图2－2－12所示。为避免刮伤产品，一般会在手指的末端做柔性处理。任务实施任务2工业机器人搬运工作站夹具设计二、立体仓储搬运工作站夹具的设计

2.驱动装置驱动装置是为夹具的手指提供动力的装置，按驱动原理的不同，可分为液压、气动、电动和机械驱动。本站夹具的设计采用气动方式，针对手指的开合做了分开处理，在出现断电或者发生气路问题时，确保手指仍能保持夹持状态，保证工件不脱落。驱动装置的选型需要具有行业通用性，此款夹具选择了亚德客气缸，型号为ATC－HFZ16，如图2－2－13所示。任务实施任务2工业机器人搬运工作站夹具设计二、立体仓储搬运工作站夹具的设计

3.连接装置连接装置是连接快换装置和驱动装置的机构。根据产品放置位置和工作站布局的规划要求，连接装置的设计如图2－2－14所示。任务实施