机器人夹持器(Robot gripper )

机器人夹持器(Robot gripper )结构

机器人夹持器的结构是工业机器人技术中的关键部分，它决定了机器人能够如何与外界物体进行交互。

一、按结构类型分

• 电动夹爪
  • 结构特点：主要由电动驱动装置、传动机构和夹爪组成。电动驱动装置通常是伺服电机或步进电机，通过传动机构将电机的旋转运动转化为夹爪的开合运动。
  • 工作原理：电机接收控制信号后转动，通过齿轮、皮带、丝杠等传动部件带动夹爪开合，实现对物体的夹取和释放。
  • 应用场景：适用于需要精确控制夹取力度和位置的场合，如电子制造、精密装配等领域。例如在手机生产线上，用于精准地抓取和放置小型电子元件。
• 液压夹爪
  • 结构特点：由液压缸、活塞、夹爪等部件构成。液压缸是动力源，活塞在液压缸的驱动下推动夹爪开合。
  • 工作原理：当液压油进入液压缸时，推动活塞运动，进而带动夹爪开合。通过控制液压油的压力和流量，可以调节夹爪的夹取力度。
  • 应用场景：常用于重型抓手，可抓取较重的物体，如在汽车制造行业中，用于搬运大型的汽车零部件。
• 气动夹爪
  • 结构特点：主要包括气缸、活塞、夹爪等。气缸提供动力，活塞在压缩空气的作用下推动夹爪开合。
  • 工作原理：压缩空气进入气缸，推动活塞运动，使夹爪产生夹取动作。通过调节气压大小来控制夹取力度。
  • 应用场景：广泛应用于各种自动化生产线，如食品包装、物流配送等行业，因其成本较低、速度快、维护简单。例如在食品包装线上，用于快速抓取和包装食品。
• 真空吸盘式夹爪
  • 结构特点：由吸盘、连接部件、真空发生装置等组成。吸盘通常采用橡胶等柔性材料制成，以确保与物体表面的良好贴合。
  • 工作原理：真空发生装置产生负压，通过连接部件使吸盘内部形成真空环境，从而吸附物体。当需要释放物体时，停止真空发生装置或导入空气，破坏真空环境，使物体脱落。
  • 应用场景：适用于吊运表面平整光滑、形状规则的薄片材料，如金属板材、塑料板、玻璃等，不会对物体表面造成损伤。比如在吊运易碎的玻璃面板时，常采用真空吸盘式夹爪。
• 篮式夹爪
  • 结构特点：通常采用网状或篮状结构，由多个杆件或条状物交叉组成，形成一个类似篮子的形状。
  • 工作原理：通过机械手或其他驱动装置将篮式夹爪张开，将被抓取的物体放入篮内，然后收缩夹爪，使物体被固定在篮中。
  • 应用场景：适用于形状不规则、有一定弹性或容易变形的物体，如水果、蔬菜、软包装物品等。例如在水果采摘机器人中，用于抓取各种形状和大小的水果。
• 电磁式夹爪
  • 结构特点：由电磁铁、铁芯、线圈等组成。电磁铁是核心部件，通过通电产生磁场来吸引铁磁性材料。
  • 工作原理：当电磁铁通电时，产生磁场，吸引铁磁性材料的物体；断电时，磁场消失，物体脱落。
  • 应用场景：主要用于吊运铁块、铁板等重型铁磁性材料，吸力强大且可快速吸附和释放。在废钢回收、钢铁加工等行业中应用较多。
• 柔性夹爪
  • 结构特点：一般采用柔软的材料制成，如橡胶、硅胶等，具有良好的柔韧性和适应性。夹爪的形状和尺寸可以根据具体需求进行设计。
  • 工作原理：通过机械手或其他驱动装置将柔性夹爪张开，使其包裹住物体，利用材料的弹性和摩擦力来固定物体。
  • 应用场景：适用于抓取各种形状和材质的物体，尤其适用于抓取易碎或表面精度要求高的物体，如精密陶瓷、电子产品等。例如在抓取薄壁陶瓷器件时，柔性夹爪可以避免对其造成损坏。