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工业机器人

灵活夹持器技术 引领生产自动化未来

  2019年08月23日  

  如今,人类之间的联系变得前所未有的紧密,对工业自动化来说也是如此。这个无与伦比的连接时代激发了人类对更快、更灵活生产流程的期望,但对于企业来说,这不再仅仅是自动化本身的问题,企业的重心转移到了协作式自动化——可以自动执行多个不同强度和难度的任务,实现比以往更高的产能以及成本效益。

  协作式应用通常涉及人类、机器人、机器人工具以及物品的参与,进行不同程度上的互动,从而自动执行各种各样的任务。这些特点让协作式应用成为易于部署的应用,同时有助于降低生产成本。当然,物品是整个生产流程中尤为重要的一部分,现代工业自动化必须准确地感应、识别并操控物品。

突破性夹持器技术

  臂末工具,又称机械手臂末端工具 (EOAT),是机器人和协作式应用之间的物理接口。协作式应用要求工具能够高度灵活、自动地处理物品。如果选用了不能满足相关要求的EOAT工具,则可能会严重限制应用的协作潜能,从而导致程序延误,并对生产线造成危害。

  然而,现代化夹持器能够解决这一挑战。现代化夹持器采用先进的夹持技术,为夹持任务的每个步骤进行预编程。更重要的是,这意味着在执行任务之前,夹持器就已经知道执行任务所需的正确角度、精度和力度。

  例如,基于作用力的夹持技术——适用于包装和码垛、机器管理以及组装等应用,可提供更灵活的生产流程并将停机时间最小化。另外,内置作用力/扭矩传感器集成了力度控制软件和光学技术邻近式传感器——有助于夹持器侦测物品的位置,甚至可以检测物品是否被错误放置。通过使用内置作用力/扭矩传感能力,夹持器可以“看得见”和“摸得到”物品,因此非常适合用于协作式应用。

  另一项突破性技术叫做“壁虎 (Gecko)”,使用特殊的粘合剂来抓取并放置表面平坦且光滑的物体以及多孔物品。这是OnRobot公司发明的特殊粘附技术,无需压缩空气或任何外部电源。这项技术对印刷电路板 (PCB) 电子工业尤其有用,因为PCB上拥有多个小孔,很难使用真空技术去抓取。

  OnRobot夹持器能够无缝集成协作式应用程序,方便使用于“即插即生产”的自动化生产流程。OnRobot夹持器可连接至所有类型的机器人,并且终端用户可以使用软件面板的嵌入式编程来控制夹持器。这类工具将会为大型企业带来优势,也会给寻求高灵活性和高成本效益的中小型企业带来好处——能够改善其低产量高混合生产线。

  另一方面,计算机数控 (CNC) 设备价格昂贵,从8万欧元到100万欧元不等。因此,制造商一直在寻找方法,想要运用机器人来获得最大效益。制造商经常使用单夹持器进行数控机床的保养工作。这意味着在非保养时期,单夹持器会被闲置很长一段时间,对业务产生巨大的成本影响。相反,如果制造商使用双夹持器,就可以实现产量最大化。例如,OnRobot的RG2或RG6双夹持器能够提高机器的利用率。当一个夹持器从机器中取出处理好的零件时,第二个夹持器负责挑选下一个需要安装的原始零件。如此一来,可以缩短循环时间,提高效率,进而增加产量。

现代化工具中的高级智能

  不同类型的协作式应用决定选用何种类型的EOAT工具,而EOAT工具中的智能功能决定了自动化的质量。

  如果一个机器人的任务是捡取塑料片,机器人上的夹持器则需要配备气动设计或真空杯。至于需要双抓指夹持器的应用,最明智的选择是使用易于安装、简化编程并且成本效益高的夹持器。此外,如果产品结构频繁更改,最好是使用可以调整行程和作用力的夹持器。

  先进的EOAT工具应当满足以上不同的需求,并且始终符合终端用户长期的最佳利益。然而,目前的机器人工具的平均智能水平不再能满足需求。想要打造工业4.0时代所设想的灵活的、“超连接”、协作式制造环境,机器人工具必须具备更高水平的智能。

自动化新时代

  大规模集中式生产的时代已经结束,可是自动化过程的成本太高,无法针对每一次调整或设计更改进行重建,特别是对中小型企业而言。

  工业自动化的新方向,指的是在臂末工具加入智能,使机器人变得更聪明。运用结合智能传感器和内置软件的先进EOAT工具,将有助于生产商提高灵活性、连接性和协作性。此外,高级EOAT工具还将为企业带来新的自动化可能。

  如今,制造商需要灵活的、高度自适应自动化解决方案。因此,他们应当优先考虑使用能够提高自动化协作性、成本效益、灵活度以及连接度的智能工具。而全新的高级EOAT工具最终将帮助制造商实现远程控制自动化的承诺。

(作者:James Taylor, OnRobot亚太地区总经理)

标签:OnRobot我要反馈
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