夹具设计

海绵吸盘常用于需要吸取多类型纸箱或纸箱表面带有打包带的场景，其具体优势如下：

波纹吸盘常用于纸箱种类相对较少，且纸箱表面不存在打包带或吸盘可以避开打包带的场景，波纹吸盘相对经济适用、高效，其具体优势如下：

对于真空吸取装置，真空系统设计十分重要，设计时需参考以下要点。

真空发生器和真空泵的气路设计有较大的区别，其气路原理图分别如下。

自闭阀是一种常见的装置，常用于海绵吸盘上，用于控制吸嘴的开关状态。当吸嘴没有与待抓物体贴合时，自闭阀可以关闭该吸嘴，防止真空泄漏，以确保其他吸嘴仍然能够正常工作，从而产生充足的真空以保持抓取稳定性。

因此，在使用偏置抓取功能时，确保关闭部分外露吸嘴以及合理设置自闭阀是非常重要的。这样可以确保在抓取较小的纸箱时，海绵吸盘仍能够保持足够的负压，实现稳定和有效的抓取。

为了加快视觉节拍并提高生产效率，通常在实际项目中会为吸盘增加真空破坏器。这种功能通过引入压缩空气来破坏吸盘与纸箱之间的真空状态，从而快速释放纸箱。

在使用没有真空破坏器的吸盘时，纸箱只能依靠自身重量来脱离吸盘，当纸箱重量较轻时，脱离速度相对较慢，会影响整个抓取的时间。真空破坏器能够加速纸箱与吸盘的分离过程，使得抓取和放置更加高效，减少耗时。

在抓取纸箱时，可设置一个预设的真空度阈值，如果夹具的真空压力低于该阈值，机器人将不会进行抓取，直到真空压力超过预设值后才开始进行抓取。这样的设计目的是确保夹具处于正常工作状态，减少意外的抓取失败或其他问题发生。

因此，在夹具的设计和使用过程中，结合真空压力计进行真空度的监测和预设值的控制，能够方便进行设备运行状态监测和维护，确保夹具正常工作。如下图所示，1 为海绵吸盘，2 为真空压力计。

掉箱传感器是夹具的重要元器件，当纸箱掉落时，掉箱传感器将立刻感应到，并通知上位系统，令机器人停止运动。如下图所示，1 为检测杆，2 为掉箱传感器，3 为海绵吸盘。

真空发生器所需的气体流量相对较小，常使用常见的 PU 管，管直径一般小于 20 mm，如下图中左图所示。

对于真空泵以及真空风机，其安装和使用相对较为复杂，一般使用带钢丝支撑的软管，管直径一般大于 30 mm，如下图中右图所示。

整层多抓即吸盘一次性抓取整层纸箱，该方式抓取效率高。

设计夹具时，首先需考虑单个纸箱的重量和吸附面积，其次考虑夹具整体抓取、碰撞问题。对于重量小、纸箱气密性好且吸附面积大的纸箱，设计夹具时，对纸箱的码垛垛型可不作过多考虑。如下图所示，1 为吸盘，2 为纸箱。

按行列多抓即按照纸箱摆放的行/列进行多抓。

设计夹具时，需考虑纸箱本身的重量、材质透气性、来料垛型、纸箱规格等因素。如下图所示，彩色框线处的纸箱代表可以进行多抓。