吸盘结构设计

务必保证吸盘的主体结构坚固，必要时应进行受力仿真。对于某些承重部件，不建议采用刚度较差的铝型材。

在吸盘的垂直方向上添加缓冲装置，对工件和吸盘有一定的保护作用。设计较大尺寸的吸盘时，还需考虑到单边受力可能导致吸盘下压后无法恢复原状的情况。

当需要特定的吸取或放置姿态时，通常不希望工件在吸附过程中发生旋转，因此选择的吸盘适配器应具备防旋转功能。若工件的被吸附面存在未知的倾斜角度，则应在吸盘末端增加适配器，以适应该倾斜角度。

波纹吸盘（也称风琴吸盘）的使用寿命通常比海绵吸盘长。

一般情况下，吸盘吸取重物后惯性越大，机器人携带吸盘时的运动表现越差。

软质吸盘在吸取纸箱时更易贴合纸箱表面，所以一般情况下应优先选择材质较软的吸盘（如硅胶波纹吸盘）。

但如果纸箱较重，软质吸盘可能无法牢固吸取纸箱，此时需选择硬质吸盘。

如下图所示。1 为吸盘主体，2 为吸嘴，3 为纸箱。

当真空系统需要较大气流量时，通常选用风机。为确保吸具内部止回阀流量平衡，提升整体性能，建议在风机上加装泄压阀。

当压缩气体存在较大泄漏时，吸附力会显著下降。此时应提升真空源的性能，并适当增大配气管路的有效横截面积，以提升吸附能力。

真空发生器与吸盘之间的距离，及其连接管路的尺寸，都会影响吸盘的实际吸附力。一般建议尽可能缩短二者之间的距离，并选用合适口径的气管，以降低流动阻力。

由于可能出现断电等极端情况，应选择常闭供给阀或带有保持功能的供给阀。在存在破真空阀的情况下，应搭配节流阀来调节破真空流量，提高破真空过程的可控性和稳定性。

为了适应各种纸箱尺寸和吸取方式，应根据实际需求设置掉落检测传感器（光电传感器+探杆）的位置和数量。

如下图所示为常见的纸箱吸取方式，其中 1 为纸箱，2 为传感器位置，3 为吸盘。

传感器的位置和数量设置应综合考虑上图中两种吸取形式，如下图所示。

在布置传感器时，应综合考虑吸盘的吸取路径以及最小尺寸纸箱的覆盖范围。例如，在某些情况下，传感器可能会检测到纸箱的边缘位置，若机器人运动过程中发生轻微晃动，可能导致传感器误判。为降低此类风险，可适当减小两个传感器之间的间距，以提高检测稳定性。

对于存在相对运动的传感器部件，应关注其使用寿命。可从结构设计与材料选型两个方面进行优化，例如，探杆中的运动部件可选用不锈钢材质以提高耐磨性与可靠性。此外，传感器的安装钣金建议选用厚度不小于 3 mm 的板材，以确保安装强度和稳定性。

由于吸盘吸取时会有一定的压缩，因此在机器人吸取工件后进行读码时，通常要求条码与纸箱顶部保持一定距离，推荐距离为 70 mm ~ 150 mm。否则，在如下图所示吸取姿态时，可能会影响读码成功率。

物流行业中，常使用一维码，其精度通常在 0.2 mm ~ 0.5 mm。为确保良好的读码效果，一般要求条码打印质量达到 B 级以上。

在快节奏的纸箱吸取场景中，尽量使用动态读码替代静态读码。

常见的读码器布置形式如下图所示。

读码器支架应具备调整余量，以便在多个方向上进行调整。实际可基于下图所示支架进行简化。

应根据机器人六轴运动姿态设计风管自由段的长度，以避免弯折。

应尽可能使风管整体走向平滑、柔顺。由于机器人可能在不同工位作业，所以可将风管架高（如下图所示），并同时考虑风机供气量和压力。

在风管与机器人、夹具等直接接触的地方，应使用耐磨布或防磨管，以延长风管的使用寿命。

需综合考虑风管和其他管线的布局，避免在机器人运动过程中各个管线相互碰撞和摩擦，导致气体泄漏。

对于受力较大或有间歇性冲击的场景，需重点考虑附件寿命，以避免机器人运动时部件断裂。