末端工具,又稱機械臂末端工具(EOAT),是現(xiàn)代工業(yè)自動化中重要的部件之一。柔性夾持技術可以顯著提高工業(yè)制造中機器人抓取和放置物體的能力,而傳感技術可以有效控制力,幫助機器人準確放置和組裝物體。此外,在先進的軸向力/扭矩傳感器和接近傳感器中,力感測功能有助于設備使用適當?shù)牧碚业轿矬w的準確位置。
對于制造商來說,使用不同的EOAT工具非常重要,例如夾具、傳感器、工具快換裝置和視覺控制,因為這些工具可以以多種方式組合,這對工業(yè)自動化具有重要價值。其中,傳感器可以幫助制造商在特定的生產(chǎn)應用中使用合適的EOAT工具組合。例如,刀具快速更換裝置(換槍盤)可以快速更換不同的夾具,而不是使用單個EOAT刀具來完成這些任務。在更換過程中,傳感器幫助夾爪規(guī)劃無沖突的切換路徑。
支持傳感器的協(xié)同自動化
大多數(shù)協(xié)作應用程序需要復雜的操作來處理項目。這包括:繪制物體的準確位置,在無碰撞路徑中運行,控制力,同時管理機器人和環(huán)境之間的復雜交互。如今,接近傳感器和軸向力/扭矩傳感器中的全新傳感技術可以使手爪調用工具安全平穩(wěn),沒有任何碰撞或損壞。傳感技術還幫助抓手以適當?shù)牧ψト∥矬w,進一步支持協(xié)同應用的操作。
就像GPS定位技術一樣,“導航”的現(xiàn)代協(xié)同應用實現(xiàn)了自動化。在各種工業(yè)系統(tǒng)應用中,傳感器充當貨物和生產(chǎn)環(huán)境之間的接口,可以根據(jù)任務的結果提供反饋。EOAT傳感器的性能在一定程度上決定了這些,從生產(chǎn)率和質量到可靠性和安全性。OnRobot的傳感器有一個結合軟件和硬件的內置力控制包,更容易部署,節(jié)省成本。
因此,隨著工業(yè)應用的發(fā)展,制造商對創(chuàng)新傳感器設計和技術的需求迅速增加也就不足為奇了。根據(jù)Persistence Market Research的市場調研數(shù)據(jù),截至2017年底,感應式接近傳感器的全球年收入超過120萬美元。【腳注參考:1】與此同時,協(xié)作機器人創(chuàng)造了巨大的傳感器市場。根據(jù)Ofweek機器人網(wǎng)絡的預期,到2024年,協(xié)作機器人將為傳感器行業(yè)貢獻至少6億美元。[腳注參考:2]
先進的傳感器推動了現(xiàn)代工業(yè)自動化的變革
傳感器可以檢測光線、溫度、碰撞點等變量,這是影響廠商成功執(zhí)行自動化任務的關鍵因素。由于傳感器如此重要,傳感器正以各種方式廣泛應用于工業(yè)自動化領域,其應用非常多樣化和多樣化。對于不同類型的生產(chǎn)任務,廠家可以選擇溫度傳感器、壓力傳感器、MEMS傳感器、扭矩傳感器、位置和距離傳感器、發(fā)光傳感器等設備。
這些全新的創(chuàng)新傳感技術使以前不可能的生產(chǎn)應用成為現(xiàn)實。比如OnRobot公司的壁虎壁虎抓手就是一個微型傳感器,它的設計靈感來源于壁虎攀爬,在抓取平面物體時比現(xiàn)有的靜電驅動傳感器更有效。
在執(zhí)行任務時,傳感器需要無誤地工作,因為它們決定了機器人在不同應用中的性能。比如傳感器負責判斷物品的位置或信息的對錯,幫助抓手做出相應的操作。
OnRobot的RG2-FT智能手爪在2018年國際機械制造技術展覽會(IMTS)上初次亮相,配備了6軸力/扭矩傳感器和接近傳感器。即使沒有預編程準確的參數(shù),這個抓手也可以控制自己和機器人,實現(xiàn)操作者的生產(chǎn)目標,帶來真正的合作,就像操作者和同事之間的合作一樣。
此外,OnRobot的6軸力扭矩傳感器可提供沿6軸的準確力和扭矩測量,并可為裝配、拋光和研磨等困難的協(xié)作應用提供準確控制。這款傳感器還配備了HEX軟件,功能獨特,更容易集成。
有了軸向力/扭矩傳感器,表面處理等協(xié)同應用將變得更加容易,因為這種傳感器使機器人能夠按照各種復雜的路徑和圓弧工作,并完美地完成目標——這是傳統(tǒng)機器人無法做到的。
OnRobot的HEX F/T傳感器非常適合公差要求高的應用,尤其是加工汽車零部件。比如電機銷需要正確把握方向,要求精度高。此外,拋光和研磨等應用需要機器人工具在物體表面施加恒定的力。配備力和扭矩測量功能的傳感器特別適用于家具制造、造船、飛機制造等領域。
傳感器如何幫助企業(yè)實現(xiàn)業(yè)務增長?
為傳感器制造商的自動化協(xié)作應用提供高可靠性和靈活性。同時,智能傳感技術幫助制造商整合各種數(shù)據(jù),并將其轉化為運營信息,從而實時優(yōu)化自動化任務。
通過在傳感器上增加“觸摸”和“感覺”,制造商可以避免因錯誤而導致的重復工作,從而節(jié)省人力,降低自動化和生產(chǎn)成本。
為此,EOAT工具的開發(fā)人員一直在努力改進技術,進一步提升機器人的感知能力。例如,攝像機使用識別軟件檢索圖像,然后告訴機器人抓手抓取物體的較好方式。隨著智能識別等創(chuàng)新技術的逐漸成熟,傳感技術也可以幫助機器人觀察環(huán)境,從而學習和執(zhí)行動作。這些功能會內置到機器人工具中,只需點擊一個按鈕就可以操作,非常方便。
傳感技術的不斷完善有助于提高廠商的自動化水平。然而,今天的智能抓取和傳感技術只是顯示了機械化所取得的進步,未來自動化還有很長的路要走。