机器人夹持器和末端执行器：用途、优势和成本分析

本指南全面了解末端执行器——它们是什么、它们如何工作以及如何为您的应用寻找合适的末端执行器。

末端执行器是每个机器人应用的关键。末端执行器是允许您的机器人与零件和组件进行交互的设备。因此，它们是确保您的机器人能够执行所需应用程序的重要因素。通过阅读本文，您将更有信心了解什么是末端执行器以及如何为任务选择正确的执行器。本文主题：

• 什么是末端执行器？
• 末端执行器的用途是什么？
• 末端执行器有任何已知的挑战吗？
• 从哪里采购末端执行器？
• 末端执行器的成本是多少？

什么是末端执行器？

末端执行器是与环境中的零件或组件相互作用的机器人部件。有时它们被称为“机械臂末端工具”或“机械手”。末端执行器位于机器人手臂的末端。有多种类型的末端执行器用于不同类型的应用。末端执行器的一些示例包括：

• 机械夹具
• 气动夹具
• 吸盘
• 焊枪
• 磁性夹持器
• 激光
• 视觉系统

末端执行器的用途是什么？

末端执行器是机器人用来执行其建议任务的设备。末端执行器通常是一种用于操纵零件的夹具。例如，码垛机器人使用末端执行器来拾取和移动箱子。这些末端执行器通常是机械/气动夹具或吸盘系统。但并非所有应用都需要机器人来操纵零件。在焊接应用中，机器人的手臂末端安装了焊枪。合适的末端执行器允许该机器人执行其焊接任务。

每个机器人解决方案都需要末端执行器。没有末端执行器，机器人将毫无用处！末端执行器对于机器人正确执行其任务至关重要。末端执行器的一些常见应用包括：

• 夹持器和吸盘
  • 材料处理
  • 拾取和放置
  • 组装
  • 排序
• 焊炬和激光
  • 焊接
• 视觉系统
  • 检查
  • 计量
  • 条码扫描和光学字符识别

具体的解决方案将对您应该选择哪个末端执行器产生最大的影响。例如，假设您正在考虑为零件分拣应用程序提供机器人解决方案。您已经选择了 delta 机器人，因为它是一种高速低负载应用。如何区分黑色金属和有色金属零件？如果零件的边缘可以让它们被拾取，您当然可以使用机械夹具。但更好的解决方案可能是电磁夹具。这些是选择合适的末端执行器时需要考虑的类型。

末端执行器的任何已知挑战？

末端执行器肯定存在挑战，因为它们是设计过程的关键组成部分。了解这些挑战可以帮助您避免未来潜在的麻烦。一些常见的挑战包括：

• 选择合适的末端执行器
• 末端执行器控制
• 维护

选择右末端执行器

选择正确的末端执行器对于确保您的机器人能够正常运行至关重要。选择错误类型的工具可能会产生负面影响，从降低运营效率到无法成功执行任务。例如，很明显，您不能将机械夹具用于焊接应用。但是机械抓手与吸盘系统呢？这个决定通常归结为零件的形状、尺寸和复杂性。集成商和供应商可能有能力为您的应用设计概念验证。这种概念验证测试应包括使用各种末端工具来确定最适合您的选择。

除了末端执行器类型之外，在选择末端执行器时还有更细粒度的考虑。有许多不同的末端执行器制造商，每个制造商都有多种型号和具有独特规格的不同版本。应根据您的应用和夹具类型仔细考虑这些规格：

• 抓地力/吸力
• 夹持器行程
• 精度
• 重量
• 尺寸
• 火炬风格

末端执行器控制

在设计机器人系统时，如何控制末端执行器是另一个考虑因素。末端执行器需要电力或电力和流体动力才能运行。控制末端执行器可能存在挑战。例如，选择需要气动装置的末端执行器而机器人附近没有可用的加压空气并且没有计划添加此基础设施是不明智的。需要电力的不同末端执行器可能有不同的电力需求。事先了解这些要求并确保您有足够的控制系统来操作末端执行器非常重要。并非所有末端执行器都与您的机器人系统或现有基础设施兼容。

维护

与您设施中的所有设备一样，末端执行器需要日常维护。遵守制造商推荐的维护计划对于充分利用您的投资至关重要。不遵守此时间表可能会导致末端执行器出现故障，并可能损坏其他设备。末端执行器的常见维护任务包括：

• 清洁
• 润滑
• 密封件更换
• 更换弹簧和轴承
• 检查泄漏

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从哪里采购末端执行器？

末端执行器由机器人制造商、第 3 方组件制造商以及一些集成商和专卖店制造。这意味着您可以使用多种资源来采购末端执行器。大多数供应商可以帮助您了解哪些类型的末端执行器适合您的应用。对于简单的应用，使用制造商提供的末端执行器之一通常非常方便。但是，对于某些特殊应用，您可能需要联系第 3 方供应商或集成商。

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末端执行器的成本是多少？

末端执行器成本因末端执行器类型和复杂性而异。一个小型气动夹具或小型吸盘系统可能只有几百美元。更复杂或专业的抓手或大型系统可能需要数千美元。强大的电磁铁、焊接系统或高端视觉系统的价格可能高达数万美元 (USD)。在为您的自动化项目构建 ROI 案例时，应考虑末端执行器成本。忽略这个因素会显着改变您的投资回报率数学。

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