机器人的末端执行器（末端夹具）如何选择？
2023-04-24
机器人末端执行器是连接到机械手手腕前端（机械接口）以执行特定任务的工具。近年来，越来越多的行业涉及到机器人，末端执行器的种类也越来越多。
末端执行器是各种夹具，一般分为吸附式末端执行器、机械夹具和专用工具（如焊枪、喷嘴等）。
一、吸附式末端执行器
工作原理：利用吸盘内负压产生的吸力来吸附和移动工件。
1、电磁式吸盘
（1）结构：它主要由磁盘、防尘罩、线圈和外壳组成。
（2）工作原理：带电线圈产生的磁场吸附工件，断电后磁场消失，放下工件。
（3）示意图：
（4）适用范围：由于其工作原理是利用磁铁产生的磁场吸附工件，所以只适用于能被磁铁吸附的工件，不适用于有色金属和非金属材料制成的工件。另外，磁铁吸附后仍会保持磁性，如果工件受其性能影响不好。最后，电磁吸盘的工作环境为常温，在高温下会消磁。
2、真空式吸盘
（1）结构：由真空泵、电磁阀、电机和吸盘等构成。
（2）工作原理：用电机带动真空泵在吸盘处形成强大的吸力，吸盘吸住工件，电机停止工作，真空泵停止转动，大量空气流入真空泵，吸力消失，工件被放下。
（3）示意图
（4）适用范围：
真空吸盘能吸住工件，夹具不会产生外力，工件不会变形。特别适用于硬度低、受磁化影响的有色金属工件。真空卡盘结构简单，装卸工件非常方便，另外，在装卸过程中，受力非常均匀，工件表面很少划伤。对光洁度要求高的工件，轻拿轻放，不损伤高光洁度表面。然而，真空吸盘所产生的吸力总是有限的，对于一些长、径、重的工件，容易造成吸力不足、夹持不稳的事故。同时，工件在加工过程中不能承受过大的切削力，不适合粗加工或半精加工，需要大量切削。
3、喷气式吸盘
（1）结构：主要由产生真空的空气喷嘴和橡胶或软塑料制成的皮碗两部分组成。
（2）工作原理：利用伯努利效应，当压缩空气刚进入时，由于喷嘴口逐渐变窄，导致空气流速逐渐增大。当管段收缩到最小值时，气流速度达到临界速度，然后喷嘴管的截面逐渐增大，这使得与橡胶杯相连的吸入口产生较高的气流速度，形成负压来吸收工件。
（3）示意图
（4）适用范围
本实用新型重量轻、体积小、靠近吸盘。而且，气流是连续介质，真空度稳定连续。特别适用于柔性操作机械手。制造简单，成本低。这种包装机往往是用其自身的吸力杯来输送能量的。它可以节省空间和能源，在许多场合可以代替小型机械真空泵。
二、机械式夹持器
夹持式由手指（或爪）和传力机构组成。传力机构一般通过手指产生的夹紧力来完成夹持物体的任务。
1、回转型
当手爪夹住并释放物体时，手指旋转。当物体大小发生变化时，应调整爪的位置，使物体的中心位置保持不变。
2、平移型
当夹持器夹持并松开工件时，手指的姿态保持不变，并进行平移运动。当夹持器的位置不需要改变时，夹持器的位置是固定的。
3、专用工具
机器人是一种通用性很强的自动化设备。可根据操作要求安装相应的专用工具，完成各种动作。例如，安装焊枪是焊接机器人，安装喷枪是喷涂机器人，安装螺帽机是装配机器人。如下图所示，该机器人配有螺母拧丝机、焊枪、电动磨头、抛光头、激光切割机，各种操作人员由专用的电动、气动工具改装而成，能胜任各种工作。
