工业机器人快换装置的安装与调试

工业机器人快换装置的安装与调试

马雪

长春市施耐利机器人系统有限公司，吉林 长春 130000

摘要：工业机器人的诞生，标志着工业机械制造进入了新阶段，工业机器人的使用使工业制造生产效率得到极大的提高，同时也促使工业生产向自动化的轨迹迈进，为此在工业制造业迅速发展的今天，强化对工业机器人的安装及调试至关重要。安装、调试快换装置，有助于工程师深入的了解工业机器人的集成化特征，也利于工业机器人应用范围的进一步扩大。文章以工业机器人快换装置为侧重点，主要探讨其安装、调试，仅供参考，希望能为工业机器人在全社会范围内的推广提供一定助力。

关键词：工业机器人；快换装置；安装；调试

在时代飞速进步、发展的背景下，人类生产力开始发生巨大的变动，其中机械开始逐渐取代人工，并在生产的各个方面得到广泛应用。特别是得益于科技进步、发展而逐渐涌现的工业机器人，使得多方面的人力劳动逐渐被取代，且各方面的生产也开始逐渐趋于自动化发展，生产效率大大提升。除此之外，与人工相比，工业机器人的优势众多，比如它具备极强的适用性和较高的重复精度，正是因为工业机器人具备以上优势，所以在电子及物流、化工等诸多领域发挥的作用越来越突出。而为了使工业机器人在应用中的实际作用最大化发挥出来，不应忽视的就是快换装置安装、调试，以满足更多作业需求。

1 工业机器人

工业机器人是一种能够自动执行各种工业任务的多关节可编程装置，它在制造业领域广泛应用，以解放人类劳动力，从事一些不适合人类、甚至超越人类能力的劳动，从而实现自动化生产。工业机器人的应用领域越来越广泛，其价值也在不断凸显，更展现出了良好的发展前景。工业机器人的主要应用领域包括：第一，汽车制造业。工业机器人在汽车制造中可以完成焊接、涂装、装配等一系列作业，提高生产效率和产品质量。第二，电子制造业。在电子生产过程中，工业机器人可以实现精细的组装、焊接和测试等任务，提高生产速度和一致性。第三，食品和饮料生产。机器人可以在食品加工过程中执行包装、搬运、分拣等工作，确保产品的卫生和一致性。第四，医药制造。机器人在医药行业中可以完成药品生产、装配、包装等任务，确保产品质量和生产效率。第五，航空航天工业。工业机器人可以应用于飞机部件的制造和装配，保证高精度和高质量。

随着技术的不断进步，工业机器人的应用范围也在不断扩大，从简单的重复性任务发展到复杂的智能化工作，如机器人在医疗、农业、物流等领域的应用。工业机器人的发展前景非常乐观，随着人工智能、自动化技术的蓬勃发展，机器人的性能将不断提升，应用范围也将不断扩大，为各行各业带来更高效、精准和可靠的生产方式，促进产业的快速发展。

2 末端操作器

末端操作器主要是指工业机器人手部，它作为一种直接抓握工件、直接执行作业的部件，主要是在工业机器人手腕上安装。对于机器人末端操作器来说，与其作业能力大小息息相关的就是作业的能力、效率。而要想促进机器人操作器作业的能力、效率有效提升，可选择以下方法手段：第一，针对全新操作器进行设计，促进其适应力和通用性、灵活度等的提升。第二，将工具库配置到机器人中，并在工具库中将其作业所需的操作器设置好，之后针对相应的操作器自动更换系统进行设计。在此基础上，依靠该系统以工作需要为参照，可达到自动更换的目的，能基于工具库中各操作器的灵活转换与应用，保障各种作业任务的良好完成，满足不同任务对工业机器人的使用需求。

3 操作器自动换接系统

通过操作器自动换接系统的应用，可以在工业机器人上连接不同末端操作器，为其工作稳定性提供保障。而在操作器具体进行换接作业时，相当于机器人的装配，该过程十分复杂。以机器人人常用作业为依据来进行分析，当前时期的末端操作器可进行抓取及焊接、打磨等操作，简单而言，就是将上述操作器安装在工业机器人上，就能够由工业机器人来完成以上操作器所需位姿，而其他动作可由机器人进行触发信号的提供。快换装置上，通过必要气路、电路的配备，可以保障不同末端操作器的使用需求得到充分满足。

在进行连接前，所处状态为释放，由释放口进行供气，通过推力的产生，以保障活塞杆能够处在下压状态之中。钢球主要是收于内侧，在需要夹紧的情况下，要向夹紧口进行供气，之后通过主盘内活塞拉力、内部弹簧，可以保障活塞杆的回拉目标得以良好实现，后面可借助钢球在着座面上按压工具侧定位夹紧套。必要情况下，排气口要排放气体，对结合面进行冲刷。检测口则需要连接到压力开关方面，以达到对快换装置连接实际情况的检测目的。

4 快换装置

4.1 快换装置的优点

第一,可以在极短时间内完成生产线的更换；第二,各种工具的更换快速准确;第三,可以在应用中同时使用多个末端执行器,增加机器人柔性;第四,可自动交换末端执行器取代原有功能复杂的功能执行器。

机器人快换装置能够做到在制造和装备的过程中快速交换使用不同的末端执行器,从而达到增加柔性的目的，已经在自动点焊、冲压、检测、装配、包装等操作方面广泛应用。另外,快换装置能够在一些突况下为其提供备份工具,减少意外事件的发生,机器人快换装置自动更换备用工具比人工更换工具更加快速方便。快速装置还在一些非机器人领域,如托台系统、人工材料抓举等领域上有着十分积极的作用。

4.2 安装设计

工具盘支架的具体设计中，需考虑的内容如下：首先，工具盘、末端操作器连接；其次，工具盘于支架上定位情况，要对其定位是否稳定、可靠进行考量，保障其具备的承载、夹持力能够达到实际需要。一般选择的末端操作器主要是气爪、电机，要组装这两种操作器和工具盘，也要将对应的支架设计好。实际装配中，要注意定位工作的积极开展，也应将对应凹槽、凸台分别设计在支架、工具盘连接件之上。

在关注工装设计的同时，其电路和气路的设计、连接同样不容忽视，以气路动作触发信号为参照，可选择电磁阀来应用，它的信号来源是机器人，需要在示教器中写入此类I/O信号。其中主要涉及压力开关等输入信号，而电磁阀位置、电机触发等信号则为输出信号。在连接的后期，若气路、电路可以良好运行，机器人程序的调试运行即可开展。

4.3 快换装置的调试

工业机器人的快换装置是为了实现机器人在不同生产任务之间快速切换工具或末端执行器，从而提高生产效率和灵活性。快换装置的调试是确保其正常工作和适应不同工作情况的重要环节，以下是一些关于工业机器人快换装置调试的步骤、要点和注意事项。

第一，调试步骤。首先，注意安全准备。确保机器人和周围环境的安全。断电并确保机器人处于安全位置。其次，装置安装。安装快换装置并确保其固定稳定，各部件的连接牢固。再次，电气接线。根据设备的接线图，将电线连接正确，确保各个传感器、执行器等能够正常工作。另外，编程。根据实际任务需求，编写机器人的控制程序，确保机器人能够根据不同任务切换工具。之后，调试运行。将机器人系统上电，进行空载和负载的调试运行，观察快换装置的运动是否正常，是否能够准确地切换工具[2]。最后，测试任务。进行实际的工作任务测试，验证快换装置是否能够满足生产需求，是否能够稳定地切换工具。

第二，要点和注意事项。在安装和连接各部件时，要细心仔细，确保每个部件的位置、连接和固定都正确无误；电气接线时，仔细检查每根电线的连接，确保无接错线、接触不良等情况；要按照步骤有序调试，逐步验证每环节是否正常工作，切勿一次性进行全面调试，以免出现问题难以排查。

5 结束语

随着工业机器人应用范围的扩大，快换装置的需求也会不断增加。未来工业机器人发展的趋势将是更高的灵活性、更智能的切换能力，以及更快的换工具速度。快换装置的安装和调试将更加智能化，包括自动校准、智能切换等功能。

参考文献：

[1]颜玮.工业机器人快换装置的安装与调试[J].山东工业技术,2016(19):9-9,10.

[2]汪首成,张亮亮.工业机器人快换装置的安装以及调试[J].商情,2018(21):212.