在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，圓環(huán)類工件因其獨(dú)特的幾何結(jié)構(gòu)，對(duì)抓取設(shè)備提出了特殊要求。此類工件通常具有中空結(jié)構(gòu)、曲面接觸面及易變形特性，傳統(tǒng)剛性?shī)A具在抓取過(guò)程中容易造成工件形變或打滑。

一、圓環(huán)類工件抓取難點(diǎn)分析

1. 結(jié)構(gòu)特性挑戰(zhàn)

對(duì)于圓環(huán)類工件，尤其是內(nèi)壁光滑的，傳統(tǒng)的外夾式夾爪容易因精度或工件公差問(wèn)題導(dǎo)致抓取不穩(wěn)，甚至滑脫。而吸盤則完全無(wú)法用于內(nèi)孔抓取。
圓環(huán)類工件的典型特征包括內(nèi)外徑尺寸差異、壁厚不均、曲面接觸區(qū)域等。以汽車軸承、電子環(huán)形元件、管道密封圈等典型工件為例，其內(nèi)外徑比值可達(dá)1:0.6-0.8，壁厚公差要求通?？刂圃凇?.1mm以內(nèi)。此類結(jié)構(gòu)在抓取過(guò)程中容易因夾持力分布不均導(dǎo)致橢圓度變化，或因接觸面積不足引發(fā)滑移。

2. 材料特性影響

不同材質(zhì)的圓環(huán)工件對(duì)抓取方案提出差異化要求。金屬材質(zhì)（如不銹鋼、鋁合金）具有高剛性和導(dǎo)熱性，但表面易劃傷；橡膠/硅膠類彈性體具有變形恢復(fù)特性，要求夾爪具備自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力；陶瓷等脆性材料則需要極低的夾持力波動(dòng)控制。

3. 工藝流程適配性

在裝配、檢測(cè)、包裝等不同工藝環(huán)節(jié)，對(duì)抓取設(shè)備的精度要求存在顯著差異。例如精密裝配環(huán)節(jié)要求定位重復(fù)精度達(dá)±0.02mm，而分揀環(huán)節(jié)則更關(guān)注抓取速度與多規(guī)格兼容性。

二、柔性?shī)A爪技術(shù)路線選擇

1. 內(nèi)撐式抓取方案

柔性?shī)A爪可以輕松地進(jìn)行內(nèi)撐式抓取。當(dāng)夾爪伸入工件內(nèi)孔后，充氣膨脹，多個(gè)“手指”均勻地向外撐住工件的內(nèi)壁。與工件內(nèi)壁形成大面積的包裹式接觸。由于是均勻向外擴(kuò)張，夾爪能自動(dòng)將工件校正到中心位置，非常適合需要高精度對(duì)位的裝配工序。

2. 強(qiáng)大的容錯(cuò)與自適應(yīng)能力

柔性?shī)A爪由柔軟的聚合物材料制成，觸指表面光滑且富有彈性。在與工件接觸時(shí)是“軟接觸”，不會(huì)劃傷任何精加工表面，實(shí)現(xiàn)了真正的“無(wú)損抓取”。
柔性材料的形變能力可以很好地補(bǔ)償工件內(nèi)徑的微小變化。即使夾爪與孔的中心線存在小角度的不對(duì)齊，柔性的觸指也能在接觸工件后自適應(yīng)地調(diào)整姿態(tài)，確保順利插入和穩(wěn)定支撐。

3. 一爪多用，降低成本與復(fù)雜性

單個(gè)柔性?shī)A爪通常具備一定的尺寸范圍。通過(guò)調(diào)節(jié)氣壓，其擴(kuò)張直徑可以在一定范圍內(nèi)變化，從而能夠適配一系列不同內(nèi)徑的圓環(huán)工件。這極大地減少了夾具數(shù)量和換型時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的柔性化。

4. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于集成

柔性?shī)A爪通常結(jié)構(gòu)緊湊，由夾爪本體、一個(gè)簡(jiǎn)單的氣動(dòng)控制回路（有時(shí)是電動(dòng)）和控制器組成，無(wú)需復(fù)雜的機(jī)械機(jī)構(gòu)。這使得它們非常容易集成到現(xiàn)有的機(jī)器人手臂或自動(dòng)化設(shè)備上。

三、典型應(yīng)用場(chǎng)景解析

1. 汽車軸承裝配線

在深溝球軸承的自動(dòng)裝配中，采用多點(diǎn)接觸式夾具配合視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)圈的高精度抓取。通過(guò)壓力反饋控制將夾持力波動(dòng)控制在±5%以內(nèi)，有效避免滾道變形。

2. 電子元件分揀系統(tǒng)

針對(duì)多規(guī)格環(huán)形電感器的分揀需求，通過(guò)矩陣排布，實(shí)現(xiàn)多個(gè)柔爪同時(shí)上下料，高效提質(zhì)，滿足生產(chǎn)效率；夾取穩(wěn)定，掉件率為0，兼容外徑范圍5-50mm的工件，分揀速度可達(dá)120件/分鐘，良品率保持99.8%以上。

3. 密封圈安裝

在多種類密封圈安裝場(chǎng)景，采用具有自動(dòng)對(duì)中性能的夾具配合機(jī)械輔助定位。柔爪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省去設(shè)計(jì)成本，改造成本低；可以提供內(nèi)撐和夾取線徑等多種方案，直面不同直徑產(chǎn)品；放料精度高，提升套軸穩(wěn)定性。

柔觸機(jī)器人

公司全稱：蘇州柔觸機(jī)器人科技有限公司

1、公司定位與核心業(yè)務(wù)

柔觸機(jī)器人科技有限公司是一家以柔性?shī)A爪技術(shù)為核心，致力于為工業(yè)自動(dòng)化和智能制造提供柔性抓取解決方案的高科技企業(yè)。

2、技術(shù)依托與應(yīng)用價(jià)值

技術(shù)與設(shè)計(jì)：依托于德國(guó)先進(jìn)的納米材料科技，結(jié)合仿生學(xué)設(shè)計(jì)理念將柔性?shī)A爪應(yīng)用于多元化的工業(yè)場(chǎng)景。

應(yīng)用價(jià)值：這種創(chuàng)新的應(yīng)用極大解放了傳統(tǒng)的勞動(dòng)力，提高了生產(chǎn)效率。

3、行業(yè)地位與服務(wù)理念

行業(yè)地位：柔性?shī)A爪的開(kāi)創(chuàng)者，軟體機(jī)器人領(lǐng)域的首個(gè)標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)起草者。

服務(wù)理念：以行業(yè)內(nèi)最專業(yè)的研發(fā)技術(shù)，最快速的創(chuàng)新節(jié)奏，最高效的市場(chǎng)響應(yīng)服務(wù)，始終致力于為自動(dòng)化客戶群體創(chuàng)造價(jià)值、實(shí)現(xiàn)共贏。

4、“雙擎” 計(jì)劃布局

為提高評(píng)測(cè)效率，柔觸機(jī)器人布局 “雙擎” 計(jì)劃，在深圳及蘇州打造用戶體驗(yàn)與測(cè)試服務(wù)中心，物流倉(cāng)儲(chǔ)中心，實(shí)現(xiàn) 15 分鐘現(xiàn)場(chǎng)方案快速功能驗(yàn)證、100 + 款的常備庫(kù)存、最快 24 小時(shí)內(nèi)產(chǎn)品物流時(shí)效，以高性能產(chǎn)品、高品質(zhì)服務(wù)為每一位用戶提供一站式柔性方案的有力保障。

5、產(chǎn)品相關(guān)信息

產(chǎn)品定位：公司主要產(chǎn)品為柔觸柔爪，剛?cè)岵?jì)的抓取應(yīng)用成功開(kāi)創(chuàng)出了柔性?shī)A爪這一新品類，并且在該領(lǐng)域中榮登 “第一知識(shí)官” 的地位。

產(chǎn)品特點(diǎn)：效率高、成本低、易控制以及能夠適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境。

解決難題：較好的解決了工業(yè)領(lǐng)域柔性、異形、易碎、復(fù)雜環(huán)境等場(chǎng)景的制造難點(diǎn)。

應(yīng)用前景：在工業(yè)以及新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域有非常大的發(fā)揮空間和廣闊的應(yīng)用前景。

應(yīng)用領(lǐng)域：已應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、食品、醫(yī)療、汽車、服裝、3C 電子、玩具、教育、包裝物流等多個(gè)領(lǐng)域。

6、資質(zhì)認(rèn)證與專利

擁有國(guó)際認(rèn)可的材料檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室。

通過(guò)了 ISO9001 國(guó)際質(zhì)量體系認(rèn)證、CE 認(rèn)證、RoHS 認(rèn)證、FDA 檢測(cè)、1935/2004/EC 檢測(cè)。

已經(jīng)擁有數(shù)十項(xiàng)國(guó)內(nèi)外專利技術(shù)。

結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際應(yīng)用中，建議根據(jù)具體工況建立技術(shù)評(píng)估矩陣，從工件特性、工藝要求、投資預(yù)算等維度進(jìn)行多方案比選。通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的快速迭代升級(jí)，最終構(gòu)建經(jīng)濟(jì)高效、穩(wěn)定可靠的圓環(huán)類工件抓取解決方案。