如何选择机器人工具更换器

机器人工具更换器的目的

机器人工具更换器通过使机器人能够自动更换末端执行器(例如，夹具，真空杯工具，气动和电动马达，焊枪等)，为机器人应用提供灵活性。换刀器包括一个安装在机器人臂上的主板和一个安装在末端执行器上的工具板。换刀器将诸如气动装置，电信号，流体等工具从机器人臂传递到末端执行器。

使用机器人工具更换器的好处

生产线在几秒而不是几小时内更换。

快速更换工具进行维护和维修，大大减少停机时间。

通过在应用程序中使用多个末端效应器，可以最大限度地提高灵活性。

通过使用自动交换的单个工具替换重型和大型多工​​具末端执行器，简化了工具。

选择合适的机器人工具更换器

选择机器人工具更换器时需要注意的一个关键特性是可靠且可重复的锁定机构，用于将主板锁定到工具板上。要考虑的另一个非常重要的特征是故障安全机构(最好是不使用弹簧的机构)，以确保在气压或功率损失的情况下工具保持与主机连接。换刀器的有效载荷等级与末端执行器的重量和机器人的有效载荷能力进行比较。仅根据有效载荷选择换刀器将提供一个起点，但最重要的因素是力矩容量。

计算静态力矩负荷

通过计算末端执行器的静态力矩载荷，可以最精确地选择换刀器模型。

使用以下方法估算最坏情况的静态时刻：

a)找出要使用的最重的末端执行器的近似重心(CG)。

b)计算从CG到工具板安装面的距离(D)(例如右侧)。

c)计算最重的末端执行器的重量(W)。

d)将W乘以D得到近似静态力矩(M)(或基于加速度G的力矩)。

e)选择静态力矩等于或大于M的换刀装置。

典型的机器人运动由于其高加速度而产生比计算的静态力矩(M)高两到三倍的力矩。为了确保正常的功能和使用寿命，所选的换刀装置必须设计成能够处理比静态力矩额定值高三倍的动态力矩。

选择适当的实用程序模块和附件

选择换刀器模型后，有必要确定必须从机器人，刀具更换器到末端执行器传递哪些实用程序。这些可包括但不限于：气动，电信号，流体，用于焊接的高功率，诸如DeviceNet，以太网或PROFINET的现场总线，伺服电源和信号，超声波或液压。一些工具更换器旨在将实用程序传递通过主体，而其他实用程序则通过附加模块传递。

结论

机器人工具更换器通过提高机器人生产率和灵活性来节省资金。它们通过促进自动工具更换和提高制造效率来增加运行时间。换刀装置通过加快工具维护和更换来最大限度地减少停机时间。它们提供无缝过渡和新工具的引入，同时最大限度地减少设备空闲时间。选择工具更换器模型和配置需要有关由末端执行器及其所需实用程序创建的负载的特定于应用程序的信息。供应商可以协助负载计算，换刀器模型选择和实用程序模块选择。