随着工业技术的不断迭代,机器人的应用场景日益广泛,其高效的作业能力显著提升了企业生产效率与产能。但传统工业机器人对周边环境的检测能力较弱,需搭配专业仪器才能实现复杂作业功能。如今,各类传感器的融入的,让机器人的环境感知更敏锐、作业更智能化。其中,测力传感器作为核心感知部件,在机器人作业中发挥着关键作用,以下将详细介绍其5种典型应用。
1. 恒力控制应用
测力传感器的初始应用场景便是机器人打磨、抛光等作业。这类作业此前难以实现自动化,核心原因在于机器人需要通过力反馈判断施加的作用力是否达标,才能保证作业效果的一致性。
通过在机器人控制系统中引入力反馈回路,可轻松实现这类作业的自动化升级,确保整个制造流程的稳定性。此时,需采用外部测力传感器装置,而非机器人制造商自带的嵌入式解决方案,才能达到精准的力反馈控制效果。
2. 目标定位应用
在实际生产中,多数用户会默认视觉传感器是零部件定位与定量的唯一解决方案,实则不然。视觉系统固然是零部件定位、量化的有效方式,但测力传感器同样可实现这一功能,且在部分场景下更具优势。
定位零部件时,确定其在X-Y平面的位置仅为基础,精准获取其高度则需要配套3D视觉系统,成本相对较高。而若面对的是成堆摆放的物体,无需明确物体总数,只需通过测力传感器检测堆料高度,机器人便可实时调整抓取高度,完成抓取作业,大幅降低设备投入。
此外,测力传感器的“自由模式”(又称“零重力”模式),是常被忽略的核心功能。该模式可解放机器人的指定轴,提升其作业合规性。例如,在数控机床上拧紧零件时,可解放2个轴,让零件完美贴合的同时保持稳定抓力,确保作用力全部集中在零部件中心,避免额外作用力损伤机器人轴体。
3. 重复力控制应用
机器人装配作业的核心需求是重复执行同一任务,而这类作业难以自动化的关键的在于,需要人工实时检测装配过程中的作用力,避免零部件损坏。测力传感器的融入,可让机器人精准感知装配过程中施加的外力,实现自动化精准装配。
以手机电池装配为例,机器人需施加极其精准的作用力,由于电池等零部件易碎易损,精准控力是完好装配的关键。通过设定较低的力阈值,测力传感器可实时反馈作用力大小,防止零部件错位或损坏,保障装配合格率。
4. 重量甄别应用
测力传感器可通过检测重量实现物体甄别,典型应用如橙色与蓝色冰球的分拣——分拣核心并非依靠颜色差异,而是利用两种冰球的重量区别,传感器通过精准称重,可快速完成分类。
这一功能同样适用于外形相似但重量不同的零部件分拣,同时还能检测抓取状态:判断抓手内是否抓取到目标物体、物体是否在作业过程中掉落,为生产流程提供精准反馈,减少误操作,提升生产效率。
5. 手动引导示教应用
多数协作机器人内置测力传感器,可直接实现手动引导功能,但传统工业机器人并无内置此类传感器,需外接测力传感器才能完成手动引导示教。
接入测力传感器后,操作人员无需使用示教器,只需手动引导机器人,设定作业起点、终点及中间线性轨迹,即可完成机器人示教,简化操作流程,提升示教效率,降低操作人员的操作门槛。
综上,测力传感器的力反馈功能实用性极强,可广泛应用于机器人各类作业场景。企业可结合自身生产流程,评估是否可用测力传感器替代部分视觉系统——相较于视觉系统,测力传感器的集成难度更低,无需专业集成商,用户可自行完成集成,大幅降低应用成本。