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對(duì)于制造商而言，產(chǎn)品小型化的趨勢(shì)是Catch-22。他們知道，服務(wù)于龐大且不斷擴(kuò)大的市場(chǎng)可以確保公司的發(fā)展,只要他們的機(jī)器人能夠準(zhǔn)確地將較小的零件放入子組件，最終組件或包裝中。專門設(shè)計(jì)的小型夾具和真空吸盤使許多制造商能夠?qū)崿F(xiàn)這兩個(gè)目標(biāo)。
其中一家公司是小型注射器和靜脈注射用小型皮下注射針頭的康涅狄格州制造商。該公司使用定制的Tecnomors QRP氣動(dòng)平行夾（由Applied Robotics銷售），每小時(shí)快速抓取和包裝數(shù)百針。三年前它改用了該系列，因?yàn)楝F(xiàn)成的氣動(dòng)夾具由于工廠的高生產(chǎn)率而磨損得太快。
Effecto Group（Applied Robotics和Tecnomors的母公司）總經(jīng)理Giovanni Patrini表示，QRP 11,12和15燈具的開啟和關(guān)閉周期時(shí)間為0.1到0.2秒，足夠跟上生產(chǎn)的速度。他指出，制造商的整體設(shè)備效率在一條生產(chǎn)線上僅增加了20％，QPR夾具持續(xù)了五年多，每年1200萬次循環(huán)。由于這種可靠性，針頭公司正在用QRP模型替換每個(gè)舊夾具，因?yàn)榍罢邔⑹ ?nbsp;
對(duì)于許多制造商而言，氣動(dòng)夾具是處理小零件（長(zhǎng)度，寬度或高度不超過2英寸）的最佳方式。其他人更喜歡電動(dòng) ;電固定裝置或扁平，波紋或橢圓形真空杯。無論哪種方式，公司最終選擇的夾具或杯子取決于零件形狀，生產(chǎn)量和零件處理水平等因素。最好的夾具或杯子是夾子或杯子，可以準(zhǔn)確，一致地抓住，旋轉(zhuǎn)和放置零件而不會(huì)損壞它們。
一只手適合所有行業(yè)
小部件的有效處理類似于投擲完美的曲線球：兩者總是需要適當(dāng)?shù)淖サ亓?。固定裝置和真空吸盤的供應(yīng)商知道這一點(diǎn)，并通過開發(fā)具有此功能的產(chǎn)品來應(yīng)對(duì)小型化。
Zimmer Group的區(qū)域經(jīng)理Costas Charalambous指出：“夾板和真空吸盤總是需要重量輕，強(qiáng)度足以正確夾緊小部件，因?yàn)樗鼈兎浅＞隆?rdquo; “這是接近大量的小零件，需要快速處理一個(gè)或多個(gè)大批量應(yīng)用尤其重要。”對(duì)于大型軸承制造商，Zimmer的定制解決方案部門最近開發(fā)了一種機(jī)電一體化夾具，可以在注塑機(jī)出來時(shí)使用。同時(shí)抓住，定位和定位9或12個(gè)塑料座椅。該部門還在2010年制造了一個(gè)定制氣動(dòng)夾具，具有用于醫(yī)療設(shè)備的兩沖程（2或4 mm）功能組件制造商。
依據(jù)Festo氣動(dòng)執(zhí)行器產(chǎn)品司理Michael Guelker的說法，F(xiàn)esto公司的幾個(gè)氣動(dòng)夾具能夠處理小零件。他舉了一個(gè)管道部件制造商的例子，他們運(yùn)用Festo的DHTG旋轉(zhuǎn)分度臺(tái)和雙指DHPS和三指DHDS平行夾具來自動(dòng)拼裝水龍頭而不是手動(dòng)操作。每個(gè)夾具都配有一個(gè)SME-8M傳感器，用于驗(yàn)證抓取并保證四個(gè)裝配站和一個(gè)檢測(cè)站的所有龍頭組件的準(zhǔn)確放置。
小部件的重量和形狀或許不同，使夾具或杯子更難以建立恰當(dāng)?shù)淖サ亓?。Schmalz公司真空自動(dòng)化運(yùn)用工程師Kyle Kopac表示，圓柱形零件肯定會(huì)帶來這一挑戰(zhàn)。
最近，Schmalz與國(guó)防工業(yè)客戶的機(jī)器人體系集成商協(xié)作。機(jī)器人裝備了一個(gè)防靜電的波紋管橡膠杯，能夠從垃圾箱中抓取單個(gè)顆粒，并將每個(gè)顆粒移動(dòng)到測(cè)驗(yàn)檢測(cè)站。顆粒直徑為5至40毫米，重量為0.5至20克，由爆炸性混合材料制成。
“波紋管證明關(guān)于這種運(yùn)用是有利的，由于它將杯子纏繞在彎曲的物體周圍以獲得恰當(dāng)?shù)淖サ亓Γ⑶医?jīng)過僅與其頂部外表接合來提高每個(gè)顆粒，”Kopac解說說。“杯子還答應(yīng)機(jī)器人處理不同的部件，而無需替換夾具，每個(gè)部件至少有一個(gè)在整合之前經(jīng)過測(cè)驗(yàn)的抓握外表。”
有時(shí)，兩個(gè)相鄰的小部件需要獨(dú)自抬起并定位以將它們銜接在一起。運(yùn)用機(jī)器人公司出售和市場(chǎng)總監(jiān)Kevin Drummond稱，這些運(yùn)用最適合裝置在與合規(guī)設(shè)備一起運(yùn)用的機(jī)器人手臂上的夾具或真空杯。該設(shè)備經(jīng)過為機(jī)器人手臂供給一點(diǎn)點(diǎn)補(bǔ)償來補(bǔ)償夾具不對(duì)中，定位差錯(cuò)，零件偏移和零件公役差異，從而不間斷地持續(xù)生產(chǎn)。
Drummond說他的公司的氣動(dòng)夾具被轎車軸承，電器旋鈕和呼吸器制造商運(yùn)用。在后一種運(yùn)用中，制造商在獨(dú)自的工作單元中運(yùn)用Tecnomors QPG氣動(dòng)夾具，將用于采礦的小型呼吸器過濾器定位到夾具中進(jìn)行查看。每個(gè)布料過濾器都是薄的，直徑為2英寸。
“第一個(gè)小組查看運(yùn)用過的客戶呼吸器過濾器。該服務(wù)供給了礦山中存在的污染物以及濃度的陳述，“Drummond說。“Cell 2驗(yàn)證新過濾器是100%無污染的。任何未經(jīng)過查看的組中的任何過濾器都將被丟掉。“
Applied Robotics還供給Tecnomors OG-A氣動(dòng)夾具，帶有肘桿機(jī)構(gòu)，即使在空氣壓力損失時(shí)也能堅(jiān)持強(qiáng)壯而穩(wěn)定的夾持力。雙指夾具具有可徹底調(diào)理的180度下顎開口，以及可細(xì)微調(diào)理夾持點(diǎn)的手指裝置體系。
經(jīng)過螺釘或無軟管銜接供給空氣供給。在狹小空間內(nèi)有效，夾具還具有集成的永磁體，用于直接監(jiān)控活塞運(yùn)動(dòng)，以及用于裝置和定位磁場(chǎng)傳感器的槽。
SCHUNK Inc.的自動(dòng)化集團(tuán)司理Markus Walderich表示，消費(fèi)品和電子產(chǎn)品制造商常常處理小零件。一位消費(fèi)品客戶依托兩臺(tái)SCHUNK MPG-Plus氣動(dòng)夾具在傳送帶上放置成對(duì)的窗布夾。假如對(duì)夾子的光學(xué)測(cè)驗(yàn)證明是否定的，則將該信息發(fā)送到操控器，并將有缺點(diǎn)的夾子或夾子放置在拒絕容器中。
關(guān)于電子制造業(yè)，另一位客戶經(jīng)過運(yùn)用裝備工件特定鉗口的多個(gè)MPG-Plus夾具來加速PCB拼裝。當(dāng)PCB在傳送帶上經(jīng)過期，每個(gè)夾具在板上放置不同的細(xì)小部件。特殊的轉(zhuǎn)接板可認(rèn)為夾具供給無軟管的壓縮空氣。
SCHUNK供給各種類型的電動(dòng)夾具，包含EGP Speed系列，其規(guī)劃與同等尺度的氣動(dòng)夾具相同快。最小類型EGP 25具有下降的內(nèi)齒輪比，可在0.03秒內(nèi)翻開或關(guān)閉鉗口，以便快速拾取和放置重達(dá)0.05千克的零件。鉗口中的穿插滾子導(dǎo)向保證動(dòng)態(tài)，準(zhǔn)確和節(jié)能的運(yùn)動(dòng)。夾具重110克，握力為13牛頓，每根手指3毫米，接受MPG-Plus類型運(yùn)用的傳感器體系。
部分手指
帕特里尼說：“為抓手挑選適宜的手指通常是創(chuàng)造抓握體系最難的部分。” “手指規(guī)劃非常重要，但常常被忽視。手指太重會(huì)限制速度，而那些太輕或太薄的手指或許會(huì)隨著時(shí)刻的推移而彎曲并下降夾具的重復(fù)性水平。“
依據(jù)總統(tǒng)凱西·圣(Kathy Saint)的說法，Schwerdtle非常重視抓手規(guī)劃。該公司成立于1879年，自1968年以來一直運(yùn)用可銑削的HTV硅樹脂制造熱沖壓模具和模具，自1968年以來采用各種厚度的硅樹脂模壓成型鋁板，以及自2007年以來由鋁或鋼制成的定制夾具指狀物。
用于夾持醫(yī)療器械的細(xì)小手指高達(dá)0.125英寸寬，3英寸長(zhǎng)，雖然實(shí)際捉住該部件的硅樹脂層或許僅0.5英寸長(zhǎng)。指狀物通常用螺釘裝置在夾爪上，但也能夠經(jīng)過銷釘固定在恰當(dāng)?shù)姆轿?，或許滑入槽中，或許用磁鐵固定。Saint表示硅膠滿足柔軟，能夠輕柔地捉住小部件，但強(qiáng)度足以供給杰出的拉伸強(qiáng)度，高摩擦系數(shù)，低壓縮變形(以便不采取零件形狀)并處理剛剛制造的零件熱注塑機(jī)500 F。
目前小部件處理的客戶包含醫(yī)療設(shè)備公司(如Boston Scientific和Becton Dickerson)，化妝品和消費(fèi)品制造商(包含吉列和寶潔)，電池制造商(抓薄薄脆弱的薄膜)和幾個(gè)轉(zhuǎn)型的大學(xué)孵化器進(jìn)入商業(yè)草創(chuàng)企業(yè)。收購(gòu)訂單的規(guī)模從單個(gè)自定義手指到每月1,000個(gè)。
“不久之前，咱們的一位醫(yī)療設(shè)備客戶正在運(yùn)用赤色硅膠配方制造其抓手，”Saint解說道。“不幸的是，這種顏色導(dǎo)致運(yùn)用程序中運(yùn)用的視覺相機(jī)在通明部分看到一個(gè)不存在的暗影。咱們?yōu)樗麄兊氖种竸?chuàng)造了一種白色化合物，當(dāng)即處理了暗影問題。“
來自Festo的DHAS自適應(yīng)抓手手指具有模仿魚尾鰭的楔形(稱為Fin Ray效應(yīng))。Guelker說，手指能夠自我適應(yīng)不同的形狀，以便直徑小到6毫米的部件的平滑和靈敏抓握。今年早些時(shí)候推出的聚氨酯指狀物非常適用于狹小空間運(yùn)用，有三種尺度(60,80和120毫米長(zhǎng))。
挑戰(zhàn)，不管巨細(xì)
挑選適宜的夾具沒有奇特的公式，但制造商能夠處理幾個(gè)因素，以便為運(yùn)用供給最佳的夾具。Guelker說，最重要的是部件形狀，部件需要準(zhǔn)確抓握的程度，以及之后做了什么。
“運(yùn)用程序是否要求夾具一遍又一遍地從同一方位拾取相同尺度的零件?”Guelker問道。“或許，它是否有必要從不同的方位挑選不同尺度的零件?在這兩種情況下都不太或許引薦運(yùn)用相同的抓手。“
為了協(xié)助制造商找到最佳的夾持處理方案，供給商供給氣動(dòng)，電動(dòng)和機(jī)電夾具，具有不同的鉗口運(yùn)動(dòng)(角度和平行)和手指量(兩個(gè)或三個(gè))。電動(dòng)和機(jī)電夾具是可編程的，從而能夠更好地操控鉗口力和手指定位。氣動(dòng)夾具更快，更強(qiáng)壯。
Charalambous指出：“關(guān)于小部件處理，堅(jiān)持夾爪盡或許小，這是一個(gè)很好的做法，由于空間通常是有限的。” “鉗口也應(yīng)該很輕，并且由塑料制成，假如運(yùn)用氣動(dòng)夾具，則應(yīng)經(jīng)過歧管板運(yùn)行空氣，以完成無軟管銜接，以堅(jiān)持較小的裝置輪廓。”
各行業(yè)的制造商運(yùn)用Zimmer的MGP-800氣動(dòng)平行夾具，有兩爪或三爪兩種版別。夾具能夠準(zhǔn)確地處理小于郵票的零件，包含用于醫(yī)療設(shè)備的小齒輪，滑輪和塑料部件。他們的下顎行程短至1毫米，抓力僅為1.8磅。Charalambous說最終用戶也喜愛夾子很窄，能夠讓幾個(gè)夾具在裝配線上彼此相鄰放置。
Kopac表示，當(dāng)運(yùn)用杯子處理小零件時(shí)，最大的挑戰(zhàn)是堅(jiān)持恰當(dāng)?shù)恼婵斩?。這能夠經(jīng)過在真空發(fā)生器中運(yùn)用真空水平傳感器并每天查看來完成。
Schmalz PFYN扁平杯的直徑為1至200毫米，最常用于小部件的3毫米，5毫米，6毫米和10毫米。杯子由NBR，硅樹脂，天然橡膠，HT1，聚氨酯，F(xiàn)PM(氟橡膠)或抗靜電乙烯基制成。
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