1. Zvažte rozsah síly a momentu
Vyhodnoťte rozsah sil a momentů v aplikačním scénáři
Nejprve je nutné provést podrobnou analýzu konkrétních aplikačních scénářů průmyslových robotů. Například ve scéně svařování karoserií v automobilové výrobě robot aplikuje hlavně malou kontaktní sílu, aby zajistil dobré spojení mezi svařovacím *** a povrchem karoserie, což je obecně mezi několika Ox a desítkami Ox; Ve scénářích montáže těžkých strojů, jako je montáž velkých motorů, mohou roboti muset vydržet a měřit stovky nebo dokonce tisíce N sil a velkých momentů.
U scénářů montáže elektroniky, jako je balení čipů, je síla během provozu robota obvykle velmi malá a pro přesné řízení síly a zabránění poškození citlivých elektronických součástek může být zapotřebí pouze snímač s rozsahem od několika miliN do několika N. .
Vyhraďte si určitou výši marže
Při určování rozsahů sil a momentů se doporučuje zvolit rozsah, který je o něco větší než větší možná hodnota ve skutečné aplikaci. To má zabránit poškození senzoru v důsledku přetížení v neočekávaných situacích, například když se robot srazí nebo narazí na zátěž, která předčí očekávání. Obecně je vhodná marže 10 % - 30 %. Pokud například očekáváte relativní sílu 100 N, je bezpečnější zvolit snímač s rozsahem 120 - 130N.
2. Požadavky na přesnost
Analyzujte, do jaké míry vaše aplikace vyžaduje přesnost
Různé aplikace průmyslových robotů mají velmi odlišné požadavky na přesnost. V aplikačním scénáři vysoce přesných lékařských chirurgických robotů jsou požadavky na přesnost extrémně vysoké. Například v neurochirurgii může být nutné, aby přesnost šestirozměrného snímače síly byla v řádu miliN nebo dokonce vyšší, aby bylo zajištěno, že chirurgické nástroje během operace nezpůsobí poškození nervové tkáně.
V některých scénářích s relativně nízkými požadavky na přesnost, jako jsou běžné logistické manipulační roboty, lze požadavky na přesnost vhodně zmírnit. Tento druh scénáře se zaměřuje hlavně na to, zda robot dokáže stabilně manipulovat se zbožím a požadavky na přesné měření síly a točivého momentu nejsou nijak zvlášť vysoké a přesnost senzoru několika býků může být dostatečná k uspokojení poptávky.
Zvažte linearitu a opakovatelnost senzoru
Linearita se týká stupně lineárního vztahu mezi výstupním signálem snímače a vstupní silou a kroutícím momentem. Dobrá linearita zajišťuje přesné výsledky měření, zejména v aplikacích, kde je vyžadováno přesné řízení síly. Například u tlakových testovacích zařízení pro elektronické součástky se požaduje, aby odchylka linearity snímače byla v malém rozsahu, aby byla zajištěna spolehlivost výsledků testu.
Opakovatelnost se týká schopnosti senzoru provádět více měření se stejnými vstupními podmínkami, aby se dosáhlo stejného výsledku. V automatizované výrobní lince průmyslových robotů mohou opakovatelné senzory zajistit konzistenci každé operace. Například při utahování automobilových dílů musí mít snímač dobrou opakovatelnost, aby bylo zajištěno, že utahovací moment každého šroubu splňuje normu.
3. Frekvence odezvy
Určete požadavky na rychlost a frekvenci akce v aplikačním scénáři
Sledujte rychlost pohybu a akční frekvenci průmyslových robotů v aplikačních scénářích. V aplikačním scénáři vysokorychlostních balicích robotů může být nutné, aby rameno robota rychle uchopilo a umístilo předměty, v takovém případě je vyžadován šestirozměrný snímač síly s vysokou frekvencí odezvy. Pokud je odezva senzoru příliš pomalá, může přehlédnout vrchol změny síly, což má za následek neschopnost přesně ovládat pohyby robota.
Naopak v některých scénářích pomalého obrábění, jako je broušení velkých lodních dílů, se robot pohybuje pomalu a má relativně nízké požadavky na frekvenci odezvy snímače. V tomto případě si můžete vybrat snímač s mírně nižší frekvencí odezvy, ale lepší výkonnostní výhodou.
Přizpůsobte řídicí cyklus robota
Frekvence odezvy senzoru by měla odpovídat řídicímu cyklu robota. Obecně řečeno, frekvence odezvy senzoru by měla být alespoň několikanásobkem frekvence řídicího cyklu robotu, aby bylo zajištěno, že informace o síle a kroutícím momentu mohou být včas přijímány a zpracovávány řídicím systémem robota. Pokud je například řídicí cyklus robota 10 ms, frekvence odezvy senzoru je lepší než 100 Hz.
4. Způsob instalace a velikost
Zvažte strukturální a prostorová omezení koncového efektoru robota
Odlišná je struktura koncových efektorů průmyslových robotů (jako jsou chapadla, přísavky, nástroje atd.) a různé požadavky na instalaci šestirozměrných snímačů síly. U některých koncových efektorů se složitou konstrukcí může být nutné zvolit snímač, který je malý a flexibilní při instalaci. Například u robotických chapadel pro třídění malých elektronických součástek je z důvodu omezeného prostoru v chapadlech nutné zvolit snímač s menší velikostí, který lze snadno integrovat do chapadla.
U těžkých nástrojů používaných velkými průmyslovými roboty, jako jsou velká svařovací zařízení nebo těžké montážní nástroje, je třeba zvážit montážní pevnost a stabilitu senzoru. Snímač může být nutné nainstalovat tak, aby vydržel velké síly a momenty a aby se neuvolnil během dlouhé doby provozu robota.
Ujistěte se, že instalované senzory nenarušují normální provoz robota
Po instalaci šestirozměrného snímače síly nelze ovlivnit funkci a normální provoz koncového efektoru robota. Například, když se robotická přísavka používá k manipulaci s předměty s hladkým povrchem, instalace senzoru nemůže změnit adsorpční výkon přísavky, ani nemůže blokovat kontaktní plochu mezi přísavkou a předmětem, jinak manipulace efekt bude ovlivněn.
5. Adaptabilita na pracovní prostředí
Vyhodnoťte podmínky prostředí aplikačního scénáře
Pracovní prostředí průmyslových robotů je různé, včetně teploty, vlhkosti, prachu, oleje, elektromagnetického rušení a dalších faktorů. Ve scénářích vysokoteplotního metalurgického průmyslu, jako jsou roboty pro plynulé odlévání v ocelárnách, musí být šestirozměrné snímače síly schopny odolat prostředí s vysokou teplotou a obecně vyžadují, aby snímač byl schopen normálně pracovat při vysokých teplotách několika stovek stupně Celsia a zajistěte, aby přesnost měření nebyla výrazně ovlivněna.
Ve vlhkém nebo korozivním prostředí s kapalinami, jako jsou chemické výrobní dílny, musí mít snímač dobrý vodotěsný a antikorozní výkon a materiál pouzdra může být nutné vyrobit ze speciálních antikorozních materiálů a mít dobrý těsnící výkon, aby se zabránilo úniku kapalin. vniknutí do senzoru a poškození elektronických součástek.
Zvažte elektromagnetickou kompatibilitu
Pokud průmyslové roboty pracují v prostředí se silným elektromagnetickým rušením, například v blízkosti některých velkých elektrických zařízení nebo vysokofrekvenčních svařovacích zařízení, musí mít šestirozměrný snímač síly dobrou elektromagnetickou kompatibilitu. To znamená, že senzor je schopen správně pracovat v tomto elektromagnetickém prostředí a negeneruje chybné signály měření vlivem elektromagnetického rušení, které může ovlivnit ovládání a provoz robota.