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传感技术的力量与重要性

2019-10-08
James Taylor OnRobot亚太地区总经理
关键词: 传感技术 传感器

  末端工具,又称机械手臂末端工具 (EOAT),是现代工业自动化中最重要的组成部分之一。灵活的夹持技术能够显著地提高工业制造中机器人抓取和放置物体的能力,传感技术则可以有效控制作用力,协助机器人准确地放置和装配物品。另外,在先进的轴力/扭矩传感器和邻近式传感器中,作用力传感功能有助于设备使用合适的作用力,找到物品的准确位置。

  对制造商来说,使用夹持器、传感器、工具快换装置和视觉控制等各种不同的EOAT工具是非常重要的,因为这些工具可以组成多种搭配,对工业自动化具有重要价值。其中,传感器可以辅助制造商在特定的生产应用使用合适的EOAT工具组合。比方说,工具快换装置能够快速地置换不同的夹持器,而不是使用单个EOAT工具完成所有任务。在置换过程中,传感器协助夹持器规划出一条无碰撞的切换路径。

RG2-FT智能夹持器.png

  传感器支持协作式自动化

  大多数的协作式应用都需要复杂的操作才能处理物品。这包括了:准确地绘制物体的精确位置、在无碰撞的路径中运行、控制作用力,以及同时管理机器人与环境之间的复杂交互。如今,邻近式传感器和轴力/扭矩传感器中的最新传感技术可以让夹持器安全、流畅地调用工具,不造成任何碰撞和损害。传感技术还帮助夹持器运用合适的力量去抓取物体,进一步支持协作式应用的运作。

  传感器和GPS定位技术一样——“导航”现代化协作式应用实现自动化。在各种工业系统应用中,传感器充当物品和生产环境之间的接口,可根据执行任务的结果提供反馈。EOAT传感器的性能在很大程度上决定着一切,从生产力与质量,到可靠性和安全性。OnRobot公司的传感器内置有软硬件相结合的作用力控制包,更易于部署,节省成本。

  因此,随着工业应用不断发展变化,制造商对创新型传感器设计和技术的需求迅速增长也不足为奇了。根据Persistence Market Research的市场研究数据,截至2017年底,感应式邻近传感器的全球年收入超过120万美元。  同时,协作机器人创造了巨大的传感器市场,根据Ofweek机器人网预测,到2024年协作机器人将为传感器行业贡献至少6亿美元的市场。

6-轴力扭矩传感器.png

  先进传感器促进现代工业自动化转型

  传感器可以检测光、温度和碰撞点等变量,是影响制造商成功执行自动化任务的关键因素。正因为传感器如此重要,如今传感器正以各种各样的方式被广泛应用于工业自动化领域,其应用非常多样化和多用途。针对不同类型的生产任务,制造商可以选用温度传感器、压力传感器、微机电传感器、扭矩传感器、位置和距离传感器以及发光传感器等设备。

  这些全新的创新型传感技术让以前不可能的生产应用成为现实。例如,OnRobot公司的Gecko壁虎夹持器是一款微型传感器,其设计灵感源自壁虎攀爬,比现有的静电驱动传感器更有效地抓取表面平坦的物品。

  执行任务时,传感器必须不出差错地作业,因为它们决定了机器人在不同应用中的性能。例如,传感器负责判断正确和错误的物品位置或信息,帮助夹持器作出相应的操作。

  OnRobot的RG2-FT智能夹持器在2018年国际机械制造技术展览会 (IMTS) 首次亮相,配备了6-轴力/扭矩传感器和邻近式传感器。即使没有预先编程精确的参数,这款夹持器可以通过控制自身和机器人来实现操作人员的生产目标,带来了真正意义上的协作,正如操作人员与同事之间的合作一样。

  此外,OnRobot的6-轴力扭矩传感器可以沿6个轴提供准确的力和扭矩测量,能够为组装、抛光、研磨等高难度协作式应用提供精确控制。这款传感器还搭载了一个HEX软件,拥有独特的功能,更加容易集成。

  有了轴力/扭矩传感器,表面处理等协作式应用将变得更加容易,因为这类传感器让机器人能够根据各种复杂的路径和弧线作业,完美地完成目标——这是传统机器人无法做到的。

  OnRobot的HEX F/T传感器非常适合用于对公差要求高的应用,尤其是处理汽车零部件。例如,电机插针需要正确掌握方向,对精度要求很高。此外,抛光和研磨等应用需要机器人工具在物品表面施加恒定的作用力。配备作用力和扭矩测量功能的传感器则尤其适合用于家具制造、造船和飞机制造等领域的应用。

Gecko壁虎夹持器.png

  传感器如何帮助企业实现业务增长

  传感器为制造商的自动化协作应用提供高度可靠性和灵活性。同时,智能传感技术帮助制造商整合各种数据,并转化成可操作信息,从而实时优化自动化任务。

  通过为传感器增加“触觉”和“感觉”,制造商能够避免由于错误而导致的重复性工作,从而节省人力并降低自动化和生产的成本。

  为此,EOAT工具的开发人员不断努力改进技术,进一步增强机器人的传感能力。例如,摄像机运用识别软件来检索图像,然后告知机器人夹持器抓取物品的最佳路径。随着智能识别等创新技术逐渐成熟,传感技术也可以帮助机器人观察环境,从而进行学习并执行动作,这些功能最终将被内置在机器人工具中,只需点击一个按钮就能运作,非常便利。

  不断进步的传感技术有助于提高制造商的自动化水平。然而,当今的智能抓取和传感技术仅仅表明了机械化已取得的进展,未来的自动化还有很长的路要走。