除传感器外,帮助机械手准确抓取工件的核心设备可分为定位辅助装置、末端执行器优化组件、环境适配工具三类,它们通过物理限位、结构适配或路径校准,直接提升抓取精度与稳定性,具体如下:
这类装置通过机械结构或物理约束,将工件固定在预设抓取位置,让机械手无需依赖传感器也能精准定位,适合规则形状或批量生产的工件。
定位治具(工装夹具):根据工件外形定制的固定支架,如带凹槽的金属块、带定位销的底座。工件放入后,会被限制在唯一的 X/Y/Z 轴位置(如圆柱工件卡在 V 型槽中,偏差≤0.05mm),机械手按固定坐标抓取即可,常用于自动化生产线的标准化工位(如电机端盖、轴承抓取)。
料仓 / 料道定向机构:通过结构设计让工件自动 “摆正姿态”,避免杂乱摆放导致抓取失误。例如:
机械挡块与气缸定位销:在输送带或工作台的抓取工位,设置可伸缩的气缸定位销和固定挡块。当工件输送到位时,挡块挡住工件,定位销伸出插入工件的定位孔,将工件完全固定(如抓取箱体类工件时,定位销插入箱体两侧的孔,防止工件晃动),机械手抓取时无位置偏差。
通过改进机械手的 “手”(末端执行器),使其能更好地贴合工件、适应工件特性,减少抓取失误,核心组件包括:
自适应夹爪(机械 / 气动):无需传感器即可根据工件尺寸自动调整夹紧范围,避免因工件尺寸微小差异(如 ±1mm)导致抓取不稳。
真空系统优化组件:针对真空吸盘抓取(如平整板材、玻璃),通过组件提升吸附稳定性,避免漏气导致工件脱落。
多级真空发生器:相比普通发生器,能更快建立高真空度(如 - 90kPa),即使工件表面有微小划痕,也能快速吸附;
真空保持阀:当真空系统突发断气时,保持阀能锁住吸盘内的真空度(维持 10-20 秒),给机械手足够时间将工件放到安全位置,避免掉落;
定制化吸盘:根据工件表面形状设计吸盘(如弧形吸盘用于抓取曲面工件,多吸孔吸盘用于抓取多孔板材),增大接触面积,提升吸附力。
磁性抓取组件:针对铁磁性工件(如钢板、铁块),通过强磁吸附替代机械夹紧,无需精准对准即可抓取,且抓取力稳定。
这类设备通过物理标记或外部基准,校准机械手的运动路径和末端姿态,确保抓取时 “手” 能准确对准工件,常见工具包括:
基准定位块(标定块):在机械手工作范围内固定一个高精度基准块(如带十字标记的金属块,精度 ±0.01mm),定期让机械手末端执行器触碰基准块。系统会对比 “实际触碰位置” 与 “预设基准位置”,自动修正机械手的坐标偏差(如 X 轴偏移 0.03mm,系统会在后续运动中补偿该偏差),确保抓取路径精准。
导向套筒 / 定位漏斗:在抓取工位上方设置导向结构,机械手末端执行器(如夹爪、吸盘)需穿过套筒或漏斗才能接触工件,强制末端姿态与工件对齐。例如:抓取小型圆柱工件时,在工件上方设置锥形定位漏斗,夹爪下降时会被漏斗导向,自动对准工件中心,避免因机械手姿态偏差导致夹偏。
离线编程与示教器:通过提前规划抓取路径或手动示教,让机械手按固定轨迹抓取,减少实时调整的误差。