真空吸盘支架虽然不显眼，在自动化搬运中却起着关键作用，一旦刚度不足就会出现机械手运行速度快时吸盘位置偏移、取料放料混乱的情况。我在生产线上遇到过很多次这样的问题，并非是真空吸盘本身的问题，而是由于支架结构过于柔软所导致。本文对振动的原因、如何判断以及怎样改进都进行了详细的阐述，可以拿来直接使用来排查故障。
一、支架刚性不足，高速运动工况下问题才会暴露
支架能否承受静止状态下的重量以及能否承受运动过程中产生的冲击力是两回事，我在苏州的一家 3C 组装厂调试了一套 SCARA 搬运单元，使用的支架为 1.5 毫米厚的铝合金板，悬臂伸出约 280 毫米，在静止状态下挂上四个吸盘加工件非常稳定，但是节拍由原来的每分钟 20 次提高到 35 次之后，加速度增大了，支架末端出现了肉眼可见的晃动。工件对接精度要求为 ±0.3 毫米，由于晃动太大而无法实现。原因很简单，板材较薄、悬臂较长，在快速启动和停止的时候会产生惯性力导致支架发生弹性形变，在停止后还会继续回弹震动一下，取料位置就会偏离目标。
二、抖动不一定是由于支架造成的，要分步骤进行排查
很多现场工程师容易犯的一个错误就是看到吸盘晃动就直接更换支架，虽然花了不少钱但是问题依然存在，我认为应该按照一定的顺序来排查，首先检查固定螺栓是否拧紧，连接板与吸盘安装座之间是否有间隙，由于松动引起的抖动和刚度不足引起的抖动手感不同，前者会有咔嚓声，后者会有嗡嗡声。然后做一下对比试验，在空载状态下运行一次，在带载状态下运行一次，在低速状态下运行一次，在高速状态下运行一次，如果速度提升之后支架摆动幅度变大，并且停机后还有两三秒钟的余震的话，那么多半是刚度的问题。另外也不能忽视真空管道的问题，软管过长会被拉扯而引起吸盘晃动，真空压力的变化也会造成吸力忽大忽小，工件时松时紧也像是在抖动。
三、改善方案落到实处才有用
如果板材厚度不够的话就把它加厚一些，从 1.5 毫米变成 3 毫米的效果非常明显，但是也会使重量增大一些，需要根据机械手负载余量来决定是否要这样做，更好的方法是添加加强筋，在悬臂的方向上焊接一条或者折叠一个翻边，这样可以提高截面的惯性矩很多倍，并且不会增加太多的重量，如果悬臂过长的话就尽量缩短它，调整吸盘的位置布局也可以缩短 20 毫米左右的距离，效果就会完全不同，对于需要安装定位销的地方一定要安装定位销，仅仅依靠螺栓的摩擦力来固定在振动环境中迟早会出现问题。我不赞同只调节运动参数而不改变结构的做法，虽然延长了加减速的时间可以减少抖动，但是也会降低节拍速度，不能从根本上解决问题。做完之后一定要在空载和有载的状态下进行测试以确认结果，不能只凭静态时感觉良好就停止工作。
总结
支架抖动的问题其实很简单，静止的时候可以承受得住，并不代表在运动的时候也一样。拿手指去按一下支架的末端，会弹起来几次才会停下来，在高速运行的情况下，这种震动就会更大一些。如果遇到吸盘取料位置不对的情况，不要马上更换新的吸盘，先晃一晃支架看它是否稳定。本文由上隆自动化小编整理分享，FA 零件选型或使用相关问题欢迎交流（如有错的也欢迎指正）。
