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柔性制造系统中工业机器人ATC设计选型要点

张佳晨黄郁

摘要：机器人末端工具快换装置ATC（AutomaticToolChanger）是指工业机器人末端工具自动快速交换装置。通过使机器人自动更换不同的末端执行器或外围设备，使机器人的应用更具柔性。这些末端执行器和外围设备包含点焊焊枪、抓手、气动和电动马达等。工具快换装置包括一个机器人侧（R侧）用来安装在机器人手臂上，另外一个工具侧（T侧）用来安装在末端执行器上。工具快换装置能够让不同的介質例如气体、电信号、光信号、液体等从机器人手臂连通到末端执行器。在汽车行业柔性焊接生产线中的机器人焊接设备使用的ATC就是指自动更换焊枪的装置，行业通常也称之为“换枪盘”[1]。在柔性制造设备设计阶段，事前熟悉并明确把握相关ATC选型要点，可方便设计人员对常用品牌ATC选型，避免出现选型错误，减少3D设计失误，节省设计成本，降低设计失败风险，提高柔性制造系统中工业机器人ATC设计选型工作效率和质量。

关键词：柔性制造工业机器人ATC设计选型

Abstract：AutomaticToolChanger（AutomaticToolChanger）referstotheautomaticandfasttoolexchangedeviceattheendofindustrialrobots.Byenablingtherobottoautomaticallyreplacedifferentendeffectorsorperipherals，theapplicationoftherobotismoreflexible.Theseendeffectorsandperipheralsincludespotweldingguns，grippers，pneumaticandelectricmotors，andmore.Thetoolchangerconsistsofarobotside（Rside）formountingontherobotarmandanothertoolside（Tside）formountingontheendeffector.Toolchangersallowdifferentmediasuchasgases，electricalsignals，opticalsignals，liquids，etc.tobeconnectedfromtherobotarmtotheendeffector.TheATCusedinroboticweldingequipmentinflexibleweldingproductionlinesintheautomotiveindustryreferstothedeviceforautomaticreplacementofweldingtorches，whichiscommonlyreferredtointheindustryas“gunchangingplate”.Inthedesignstageofflexiblemanufacturingequipment，tobefamiliarwithandclearlygrasptherelevantATCselectionpointsinadvance，canfacilitatedesignerstoselectATCofcommonlyusedbrands，avoidselectionerrors，reduce3Ddesignerrors，savedesigncosts，reducetheriskofdesignfailure，andimprovetheefficiencyandqualityofATCdesignandselectionofindustrialrobotsinflexiblemanufacturingsystems.

Keywords：flexiblemanufacturing，industrialrobots，ATC，designselection

随着工业制造技术的发展，汽车制造企业普遍采用了柔性智能生产线。实现生产线柔性的主要方式之一就是通过工具、设备、生产过程快速、精准转换。从而达到增加场地利用率，提高设备可动率[2]；快速满足随时改变的市场需求；减