机器人真空吸盘阵列搬运抓手设计（范文）.docx

摘要工业机器人是现代人为了加大生产效率，提高生产力而发明的一种机器装置，他代表着几次工业革命过后的最高科技生产水平科技的飞快发展，工业机器人的水平也越来越高，拥有多关节、多自由度的工业机器人则愈来愈智能化，愈来愈多样化，应用到各个方方面面，搬运、医疗、救援勘探、工厂流水线不同国家的机器人发展水平参差不齐，差距十分大我们国家的机器人产业目前就很落后，美，日等国家机器人产业水平相当高，像ABB公司则代表瑞士的最高水平，其旗下的产品功能十分强大，占据了工业机器人江山的很大一部分，代表着工业机器人的高水平本文详细介绍了如何开展ABB IRB 120机器人集成应用设计工作，用Sol idworks软件设计机器人末端执行器(气动吸盘阵列工具)与机器人末端法兰无缝连接的连接机构，能够实现纸箱(长120mm,宽80mm,高200mm)三维矩阵搬运功能，并基于Robotstud i o软件进行运动规划与仿真.关键词：工业机器人 气动吸盘 规划与仿真AbstractIndustrial robot is a kind of machine device invented by modern people to increaseproduction efficiency and increase productivity. It represents the highest level of high-techproduction after several industrial revolutions. With the rapid progress of science andtechnology, the level of industrial robots has also developed very fast, with multi-joint,multi-degree of freedom industrial robots more and more intelligent, more and morediversified, applied to all aspects, handling, medical treatment, rescue exploration, factoryassembly line. The level of robot development in different countries is uneven and the gap isvery large. China's robotics industry is lagging behind, but companies like ABB represent thehighest levels in Sweden, Switzerland The product function is very powerful, occupies alarge part of the industrial robot Jiangshan, represents the high level of industrial robot.this paper introduces in detail how to carry out the ABB IRB 120 robot integratedapplication design work, using Solidworks software to design the robot end actuator(pneumatic sucker array tool) and the robot end flange seamless connection mechanism, canrealize the carton (120 mm, wide 80 mm, high 200 mm)3d matrix handling function, andbased on Robotstudio software for motion planning and simulation.Key words: industrial robot pneumatic sucker planning and simulationPN系列：同PK系列的性质一样。

PQ系列：这种吸盘的工作主要用来对像IC晶片类似的工件进行定位，它可以防止工件回转PR系列：主要用来吸着那种小直径并且是棒状的工件，像笔等PS系列：PF和PJ系列的加强版，有内、外牙固定的螺丝在吸盘上PU系列：它适合在吸盘和搬运物接触面不平的工作场合，它还具有万向功能，但是是水平的方向PW系列：这是一种矩形的吸盘，当吸盘的使用面积不够的时候，，不用使用小径吸盘就能增加吸盘与搬运物的接触面积3.4气动吸盘选型III本次设计要求是用IRB 120机器人能够实现能够实现纸箱（长120mm,宽80mm,高200mm）三维矩阵搬运功能由于是搬运纸箱，所以选用德国施迈茨公司的SCHMALZ海绵吸盘圆形波纹管吸盘SPB1,该类型吸盘主要是用于纸箱和托盘架，在顶部和侧面装载机处理纸板和托盘架此外该吸盘具有出色密封性和低磨损的重型应用，直径10至80毫米，材质ED,连接元件模块化直径最大为30 mm的型号带有插入式连接元件，直径从40毫米开始的两件式连接元件：由机器侧组件和吸气侧组件组成，夹式过滤器屏幕作为预过滤器，所有带外螺纹的连接元件均配有集成密封水平吸取 垂直吸取尽量避免这种使用方式图4吸盘两种放置方式我最终确定的是SPB1 30 ED-65 G1/8-AG气动吸盘。

首先该吸盘是由耐磨材料Elastodur ED-65构成的，有低磨损的特性，能够减轻成本其次该吸盘直径为30mm,设计要求的纸箱大小是长120mm, 80mm,有14个吸盘那么大，但又要求的是阵列气动吸盘，这样用九个或者4个该类型吸盘就可以组成阵列气动吸盘，能够最大程度的使用较少的吸盘，减少成本此外该类型一个吸盘吸力达到1.5N,在动态过程中具有较高的稳定性本设计选用选用SPB1 30 ED-65 G1/8-AG气动吸盘以下是该吸盘的参数：表8吸盘参数吸力29. 5N剪力涂油表面35. 3N吸垫材料Elastodur ED-65材料硬度（邵氏A）65重量7. 5g侧力22. 5N工件半径*小（凸）35毫米特点：1：拥有灵活，适应性强的密封唇；2：它的主体十分坚固耐用；3：密封唇和折痕由于锁紧元而互锁；4：在硬纸板和硬包装上具有出色的密封性能;5：在搬运过程中具有较高的稳定性；6：尺寸小但吸力却很大；7：耐磨性很强，使用寿命是NBR的3倍；8：形状锁合的连接能够避免吸盘的滑动U!I-使用RobotStudio软件离线运动轨迹规划与仿真4. IRobotStudio 软件介绍RobotStudio是世界机器人行业中广受好评的一项对工业机器人来进行离线编程的计算机软件，它是瑞士 ABB公司旗下一款产品。

该软件可以创建一个工业机器人的工作站用来模拟现实机器人工作的场合，因其强大的功能但是又很操作简单从而广受广大机器人从业人员的好评以下则是对RobotStudio软件部分功能的介绍1. CAD导入：该软件可以导入导出很多模式的数据，主要以CAD格式的数据为主,这里面像STEP、IGES、ACIS、CATIA等等，可以将这些模式的文件导入到SolidWorks、UG等软件里，功能十分强大，机器人行业的从业人员可以利用该项功能在不同的设计软件里设计想要的产品，来提高产品的精度，来提高产品的质量2. AutoPath：这项功能代表着该软件在工业机器人离线编程中的霸主地位，该功能通过使用要设计零件的CAD模式下的样式，在很短时间内（数分钟）就可以生成要加工该零件，机器人所需的位置，这项任务在别的软件可能要很长时间（数天）3. 程序编辑器：只需学习相应的程序代码，就可以在Windows环境里编写或者修改机器人程序，十分方便简洁，能够省下大量时间4. 路径优化:RobotStudio软件一项十分强大的错误报警系统，当你编写的程序里有使机器人靠近奇异点的时候，这个软件可以自动检测出来并报告错误，这也是模拟仿真软件存在的意义，模拟实际运行的现象，之后用仿真监视器对机器人的运动路线进行规划，告诉设计师机器人最好的运动路线，缩短整个产品搬运所需的时间。

5. 虚拟示教台：这是一种模拟平台，它实际就是实际示教台的另外一种形式，所有可以在实际示教台展现的都可以在这上面完成，它的中心技术是VirtualRobot.6. 事件表：这是一项功能齐全的调试工具，在机器人执行你设定的程序是，它可以完美的观察到I/O信号的工作状态，让I/O信号与仿真的事件相连接，从而实现仿真程序的执行这是一款验证程序结构逻辑关系的理想工具7. 碰撞检测：可以用来检测你所设计的程序是否是工作站中的对象发生碰撞，能够避免现实事故的发生8. 直接上传和下载：能够将你设定的机器人工作程序完全导入现实的机器人系统,这是因为RobotStudio软件的VirtualRobot技术4. 2工作站的建立SolidWorks是一款从事机械行业必须要了解的软件，它的操作十分简单而且功能齐全且强大，被广泛应用于机械、各项制造业等领域它又是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统，站在技术革新的顶端它分为零件、装配体、工程图三部分，且各自之间能互相转化相关联，所以该软件十分实用，功能强大，广受好评在设计中要做的是让机器人末端执行器与机器人末端法兰端无缝连接的设备，一边的接头是基于机器人的末端法兰盘，一边的接头是基于气动吸盘设计的，我的方法各设计一半然后拼接起来。

先设计机器人末端法兰端的一半，先将机器人末端法兰盘以STEP格式导出，导入到SolidWorks软件开始设计，先给该元件中心定义一个基准轴，再以这个这个基准轴在末端法兰端的面上画一个圆，再拉伸，为圆柱体1,再在拉伸的圆柱体一上定义一个基准轴，再以这个基准重复以上的操作，只是圆的半径不一样，得到如下的结果图5机器人末端法兰盘端连接机构的设计接着再设计吸盘一端的连接机构将吸盘导入SolidWorks软件，给其中心定义一个基准轴，再在此基准轴的基础上画上一个圆，再拉伸，就得到接下来的结果图6吸盘一端连接机构再将设计好的两个零件导入到Robotstudio的工作站中，用放置■一个点的方法,各找两个零件的圆柱体面的中心，连接起来，得到以下的结果布局路翩］目豚点标记：X视 KI1 x撤O£ 1未保存工作站］*4巳甲IV3"JJJpiab3图7两个零件合为一体同时也不能忘了将两个零件全部装到一个设备里，再以STEP格式将这个设备导出放到桌面上再将该设备导入RobotStudi软件中，同时从ABB模型库中导入IRB 120机器人调整该设备坐标与机器人的大地坐标相符，导入的时候将其绕Y轴旋转-90再用放置一一点的方法，找到各自连接面的中点连接起来就可以了，得到以下的结果图8将吸盘与机器人连接最后从导入几何体中导入RobotStudio软件自带的小桌子以及自己设计的方台，摆好位置，使其在机器人手臂的工作区域内（可以显示出机器人的工作区域）。