機器人快換裝置發(fā)展綜述

盧明志

（1.桂林電子科技大學(xué) 機電工程學(xué)院，廣西 桂林 541004；2.廣西機電技師學(xué)院，廣西 柳州 545005）

在“中國制造2025”的時代背景下，數(shù)字化工廠、加工島鏈等柔性生產(chǎn)概念的產(chǎn)生，一定程度上是以連接機器人手臂與末端執(zhí)行器的自動快速更換裝置技術(shù)的不斷發(fā)展為基礎(chǔ)的。文章將在承載載荷和鎖緊方式兩個維度，對各國連接機器人手臂與末端執(zhí)行器的自動快速更換裝置的結(jié)構(gòu)特點進行對比，探索工業(yè)機器人快換裝置的發(fā)展趨勢。

1 不同承載能力下各國快換裝置的結(jié)構(gòu)特點

對于大型機器設(shè)備，例如大型救援機器人、水下生產(chǎn)系統(tǒng)等，其承載能力都在40-60噸的重量級別，瑞典Oil Quick公司的全自動快換裝置產(chǎn)品OQ65-3和國產(chǎn)的ISO6028快速接頭形成競爭產(chǎn)品，兩者均采用鋼球鎖和環(huán)形槽配合的鎖緊方式。而歐洲專利EP2369241A1則采用了4個異形斷面的環(huán)形嵌件鎖緊方式。

對于中小型設(shè)備，例如生產(chǎn)線的工業(yè)機器人，其最大承載能力不超過3噸，美國的ATI、DESTACO、AGI、RAD，德國的 Schunk，瑞典的 Robot System Products、BROKK，日本的 BL、NITTA 等公司均有豐富的產(chǎn)品系列。其快換裝置均有連接快速、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、通用性強等特點。

2 不同鎖緊方式的結(jié)構(gòu)特點

對于機器人快換裝置的鎖緊方式可以分為四類：鋼珠球式、卡盤式、凸輪式和插銷式，其結(jié)構(gòu)特點見表1不同鎖緊方式的結(jié)構(gòu)對比

表1 不同鎖緊方式的結(jié)構(gòu)對比

3 結(jié) 語

目前，工業(yè)機器人快換裝置仍屬于新技術(shù)產(chǎn)品，公開的相關(guān)資料較少。從上的結(jié)構(gòu)特點對比，可以整理出以下三點比較明顯的發(fā)展趨勢：

借助鋼珠和鎖緊環(huán)槽來鎖緊相對于借助銷連接來鎖緊結(jié)構(gòu)更簡單，剛度更大。在鎖緊動力方面，大型設(shè)備毫無爭議地采用液壓，中小型設(shè)備采用電動或者氣動等更為靈敏精巧的方式。

圖1 美國ATI QC-160系列

圖2 AGI快速更換裝置

圖3 NITTA工具更換器

除了機械結(jié)構(gòu)的連接，越來越多地考慮同時能將末端執(zhí)行器動力源與機器人主體動力源聯(lián)通。