机器人快换装置发展综述

卢明志

（1.桂林电子科技大学 机电工程学院，广西 桂林 541004；2.广西机电技师学院，广西 柳州 545005）

在“中国制造2025”的时代背景下，数字化工厂、加工岛链等柔性生产概念的产生，一定程度上是以连接机器人手臂与末端执行器的自动快速更换装置技术的不断发展为基础的。文章将在承载载荷和锁紧方式两个维度，对各国连接机器人手臂与末端执行器的自动快速更换装置的结构特点进行对比，探索工业机器人快换装置的发展趋势。

1 不同承载能力下各国快换装置的结构特点

对于大型机器设备，例如大型救援机器人、水下生产系统等，其承载能力都在40-60吨的重量级别，瑞典Oil Quick公司的全自动快换装置产品OQ65-3和国产的ISO6028快速接头形成竞争产品，两者均采用钢球锁和环形槽配合的锁紧方式。而欧洲专利EP2369241A1则采用了4个异形断面的环形嵌件锁紧方式。

对于中小型设备，例如生产线的工业机器人，其最大承载能力不超过3吨，美国的ATI、DESTACO、AGI、RAD，德国的 Schunk，瑞典的 Robot System Products、BROKK，日本的 BL、NITTA 等公司均有丰富的产品系列。其快换装置均有连接快速、结构紧凑、体积小、重量轻、通用性强等特点。

2 不同锁紧方式的结构特点

对于机器人快换装置的锁紧方式可以分为四类：钢珠球式、卡盘式、凸轮式和插销式，其结构特点见表1不同锁紧方式的结构对比

表1 不同锁紧方式的结构对比

3 结 语

目前，工业机器人快换装置仍属于新技术产品，公开的相关资料较少。从上的结构特点对比，可以整理出以下三点比较明显的发展趋势：

借助钢珠和锁紧环槽来锁紧相对于借助销连接来锁紧结构更简单，刚度更大。在锁紧动力方面，大型设备毫无争议地采用液压，中小型设备采用电动或者气动等更为灵敏精巧的方式。

图1 美国ATI QC-160系列

图2 AGI快速更换装置

图3 NITTA工具更换器

除了机械结构的连接，越来越多地考虑同时能将末端执行器动力源与机器人主体动力源联通。