機(jī)器人工具更換器的目的，機(jī)器人工具更換器通過使機(jī)器人能夠自動(dòng)更換末端執(zhí)行器(例如，夾具，真空杯工具，氣動(dòng)和電動(dòng)馬達(dá)，焊槍等)，為四軸機(jī)器人機(jī)器人應(yīng)用提供靈活性。換刀器包括一個(gè)安裝在機(jī)器人臂上的主板和一個(gè)安裝在末端執(zhí)行器上的工具板。換刀器將諸如氣動(dòng)裝置，電信號(hào)，優(yōu)質(zhì)機(jī)器手流體等工具從機(jī)器人臂傳遞到末端執(zhí)行器。使用機(jī)器人工具更換器的好處生產(chǎn)線在幾秒而不是幾小時(shí)內(nèi)更換?？焖俑鼡Q工具進(jìn)行維護(hù)和維修，大大減少停機(jī)時(shí)間。通過在應(yīng)用程序中使用多個(gè)末端效應(yīng)器，可以大限度地提高靈活性。通過使用自動(dòng)交換的單個(gè)工具替換重型和大型多工具末端執(zhí)行器，簡化了工具。機(jī)器手生產(chǎn)廠家選擇合適的機(jī)器人工具更換器。選擇機(jī)器人工具更換器時(shí)需要注意的一個(gè)關(guān)鍵特性是可靠且可重復(fù)的鎖定機(jī)構(gòu)，用于將主板鎖定到工具板上。要考慮的另一個(gè)非常重要的特征是故障安全機(jī)構(gòu)(好是不使用彈簧的機(jī)構(gòu))，以確保在氣壓或功率損失的情況下工具保持與主機(jī)連接。換刀器的有效載荷等級(jí)與末端執(zhí)行器的重量和六軸機(jī)器人的有效載荷能力進(jìn)行比較。僅根據(jù)有效載荷選擇換刀器將提供一個(gè)起點(diǎn)，但重要的因素是力矩容量。

1.柔性，機(jī)器人是數(shù)控立體作業(yè)機(jī)床，具有六個(gè)自由度，不僅可以實(shí)現(xiàn)焊槍位置的可達(dá)性，還可以實(shí)現(xiàn)焊槍的角度變化。雖然它的精度不能與傳統(tǒng)的機(jī)床相比，但對(duì)于焊接生產(chǎn)而言，機(jī)器人的重復(fù)定位精度已完成能夠勝任。從經(jīng)營角度看，設(shè)備的購入與產(chǎn)出平衡對(duì)企業(yè)來說非常重要，加之市場的影響，產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期相對(duì)縮短。優(yōu)質(zhì)機(jī)器手如果采用焊接專機(jī)進(jìn)行焊接生產(chǎn)，在產(chǎn)品換型時(shí)，焊接專機(jī)很難快速地適應(yīng)產(chǎn)品的變化，從而阻礙了新產(chǎn)品的推出速度，這種延誤極有可能嚴(yán)重影響企業(yè)的快速發(fā)展。采用機(jī)器人進(jìn)行焊接生產(chǎn)，企業(yè)只需編制一個(gè)新程序即可實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品的投產(chǎn)，可使企業(yè)在市場上搶得先機(jī)。2.人機(jī)對(duì)話，人機(jī)對(duì)話意味著自動(dòng)化程度的提高，同時(shí)也給我們帶來了效率和效益。人機(jī)對(duì)話是“指令”和“傳感”的交流，它的發(fā)展依賴于傳感技術(shù)的發(fā)展。目前在焊接機(jī)器人工作站上，機(jī)器手生產(chǎn)廠家已經(jīng)有越來越多的各種傳感器得到使用，比如，借助電流檢出裝置，可以實(shí)現(xiàn)焊接過程的跟蹤；利用視覺傳感器，可以實(shí)現(xiàn)焊縫位置的檢測。3.在中國的應(yīng)用特點(diǎn)，（1）我國焊接機(jī)器人的應(yīng)用主要集中在汽車、摩托車、工程機(jī)械、鐵路機(jī)車等行業(yè)。汽車是焊接機(jī)器人的最大用戶，也是最早的用戶，汽車制造和汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)中的焊接機(jī)器人占全部焊接機(jī)器人的76%。在汽車行業(yè)中，點(diǎn)焊機(jī)器人與弧焊機(jī)器人的比例為3：2，而其他行業(yè)大都是以弧焊機(jī)器人為主。

在各種生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中，上下料機(jī)器人的機(jī)械夾爪已經(jīng)被大量的應(yīng)用，因?yàn)樯舷铝蠙C(jī)械夾爪具有操作方便而且效率高的優(yōu)點(diǎn)，能夠提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量以及能夠避免工人在生產(chǎn)線上進(jìn)行長時(shí)間的單調(diào)繁重勞動(dòng)。那么上下料機(jī)械夾爪具有哪些主要的部件呢？優(yōu)質(zhì)機(jī)器手 1、抓取和傳送機(jī)構(gòu)抓取和傳送機(jī)構(gòu)又被形象的稱之為手部和臂部，其中，抓取機(jī)構(gòu)包括有手指和傳力機(jī)構(gòu)，在工作中起到對(duì)物件進(jìn)行抓取和放置的作用。上下料機(jī)械夾爪的傳送機(jī)構(gòu)則包含了手腕和手臂等結(jié)構(gòu)，在實(shí)踐當(dāng)中可以用來改變物件的方位以及位置。2、驅(qū)動(dòng)部分評(píng)價(jià)高的搬運(yùn)機(jī)器人的機(jī)械夾爪通過驅(qū)動(dòng)部分來產(chǎn)生動(dòng)力，因此驅(qū)動(dòng)部分也是它的動(dòng)力源，通常有液壓、氣壓、電力以及機(jī)械式驅(qū)動(dòng)四種不同的驅(qū)動(dòng)形式。其中，液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是由油缸、閥、油閥和油箱等組成；氣壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是由氣缸、氣閥、空壓機(jī)（或由空氣壓縮機(jī)站直接提供）機(jī)器手生產(chǎn)廠家和儲(chǔ)氣罐等組成；電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是由一些電動(dòng)機(jī)組成。 3、控制部分機(jī)械夾爪的控制部分一般包括有程序控制部分與行程檢測反饋部分，是上下料機(jī)械夾爪中的指揮系統(tǒng)，因?yàn)樯舷铝蠙C(jī)械夾爪中的每一個(gè)程序動(dòng)作都是由控制部分來指揮執(zhí)行的，包括動(dòng)作的執(zhí)行順序、動(dòng)作的起始位置以及時(shí)間等，此外，對(duì)運(yùn)行的速度和加速度也能進(jìn)行控制。上述這幾個(gè)部分就是上下料機(jī)械夾爪中的主要部件，通過這些部件的共同作用就能夠完成程序設(shè)定好的工作，而且還能確保按照要求的順序和時(shí)間去執(zhí)行，因此，很多生產(chǎn)加工型的企業(yè)都會(huì)采購高質(zhì)量，完善的上下料機(jī)械夾爪并將其安裝在主機(jī)設(shè)備上來執(zhí)行上下料程序。

碼垛機(jī)器人它的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)包括底座、腰部、臀部、腕部和末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，這些有效地滿足了對(duì)碼垛機(jī)器人生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)要求，提高了整體的結(jié)構(gòu)性能。機(jī)器人腰部的回轉(zhuǎn)和機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)，均選用了伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式，優(yōu)質(zhì)機(jī)器手并且機(jī)械臂的上下或水平方向的運(yùn)動(dòng)得需兩個(gè)伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)才能完成。碼垛機(jī)器人，作為機(jī)械與計(jì)算機(jī)程序有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物，大大提高了生產(chǎn)效率。它以占地面積小、節(jié)省空間、適用性強(qiáng)和更加快速高效的優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用在搬運(yùn)碼垛技術(shù)上。 碼垛機(jī)器人的優(yōu)勢作為重要的搬運(yùn)工具，正在被廣泛地應(yīng)用在不同的領(lǐng)域，諸如生活、教育、食品、醫(yī)藥、沖壓、上下料、打磨、注塑、焊接等。1-改善工作條件和員工安全機(jī)器人堆垛機(jī)被編程為重復(fù)連續(xù)運(yùn)動(dòng)并支持重載。由于員工需要加載托盤所需的劇烈體力，因此可以避免停工。它還消除了與疲勞，分心，傷害以及重復(fù)和乏味運(yùn)動(dòng)的影響相關(guān)的問題。2-提高生產(chǎn)靈活性每個(gè)機(jī)器人碼垛機(jī)都配有操作員界面，以組織各種碼垛模式。機(jī)器手生產(chǎn)廠家用戶界面靈活性使得可以根據(jù)需要修改，添加和調(diào)整碼垛模式。也可以獨(dú)立于生產(chǎn)需求改變產(chǎn)品。該界面還允許實(shí)時(shí)和獨(dú)立編程，生產(chǎn)變更。機(jī)器人還可以完全改變其目的，既可以為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行碼垛，也可以調(diào)整編程或僅修改系統(tǒng)的某些元素。碼垛機(jī)器人生產(chǎn)線控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行速度快、穩(wěn)定高和擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，比較適用于碼垛機(jī)器人生產(chǎn)線所處的工作環(huán)境條件。根據(jù)生產(chǎn)線的工藝流程，本課題采用了“HMI+PLC”的控制模式。其中控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖，以觸摸屏作為上位機(jī)，主要進(jìn)行了物品規(guī)格的輸入，并且接收實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，下位機(jī)是PLC可編程控制器，完成對(duì)碼垛機(jī)器人的控制任務(wù)。