1. Overvej kraft- og momentområdet
Evaluer rækken af kræfter og momenter i applikationsscenariet
Først og fremmest er det nødvendigt at udføre en detaljeret analyse af de specifikke anvendelsesscenarier for industrirobotter. For eksempel, i kropssvejsningsscenen i bilfremstilling, anvender robotten hovedsageligt en lille kontaktkraft for at sikre en god pasform mellem svejsningen *** og kropsoverfladen, som generelt er mellem nogle få okser og dusinvis af okser; I scenarier med montering af tunge maskiner, såsom samling af store motorer, kan robotter være nødt til at modstå og måle hundreder eller endda tusinder af N-kræfter og store momenter.
For elektroniksamlingsscenarier, såsom chippakning, er kraften under robotdrift normalt meget lille, og kun en sensor med en rækkevidde på nogle få milliN til nogle få N kan være nødvendig for præcist at kontrollere kraften og undgå beskadigelse af sarte elektroniske komponenter .
Reserver en vis margin
Ved bestemmelse af kraft- og momentområderne anbefales det at vælge et område, der er lidt større end den større mulige værdi i den aktuelle anvendelse. Dette er for at forhindre, at sensoren bliver beskadiget på grund af overbelastning i uventede situationer, som når robotten kolliderer eller støder på en belastning, der overgår forventningerne. Generelt er en margin på 10 % - 30 % passende. For eksempel, hvis du forventer en relativ kraft på 100N, er det mere sikkert at vælge en sensor med et område på 120 - 130N.
2. Nøjagtighedskrav
Analyser, i hvilket omfang din applikation kræver præcision
Forskellige industrirobotapplikationer har meget forskellige krav til præcision. I anvendelsesscenariet for medicinske kirurgiske robotter med høj præcision er præcisionskravene ekstremt høje. For eksempel inden for neurokirurgi skal nøjagtigheden af en seksdimensionel kraftsensor muligvis være i milliN eller endnu højere for at sikre, at de kirurgiske instrumenter ikke forårsager skade på nervevævet under operationen.
I nogle scenarier med relativt lave præcisionskrav, såsom almindelige logistikhåndteringsrobotter, kan nøjagtighedskravene lempes passende. Denne form for scenarie fokuserer hovedsageligt på, om robotten kan håndtere gods stabilt, og kravene til præcis måling af kraft og drejningsmoment er ikke særligt høje, og sensornøjagtigheden af flere tyre kan være nok til at imødekomme efterspørgslen.
Overvej sensorens linearitet og repeterbarhed
Linearitet refererer til graden af lineært forhold mellem sensorens udgangssignal og inputkraften og drejningsmomentet. God linearitet sikrer nøjagtige måleresultater, især i applikationer, hvor der kræves præcis kraftkontrol. For eksempel, i trykprøvningsudstyr til elektroniske komponenter, skal linearitetsafvigelsen af sensoren være inden for et lille område for at sikre pålideligheden af testresultaterne.
Repeterbarhed refererer til en sensors evne til at tage flere målinger med de samme inputbetingelser for at producere det samme resultat. I den automatiserede produktionslinje af industrirobotter kan repeterbare sensorer sikre ensartethed hver operation. For eksempel ved tilspænding af bildele skal sensoren have god repeterbarhed for at sikre, at tilspændingsmomentet for hver skrue opfylder standarden.
3. Svarfrekvens
Bestem hastigheds- og frekvenskravene for handlingen i applikationsscenariet
Observer bevægelseshastigheden og handlingsfrekvensen for industrirobotter i applikationsscenarier. I anvendelsesscenariet med højhastigheds-pakkerobotter kan robottens arm være nødt til hurtigt at gribe og placere emner, i hvilket tilfælde en seksdimensionel kraftsensor med en høj responsfrekvens er påkrævet. Hvis sensorresponsen er for langsom, kan den gå glip af toppen af ændringen i kraft, hvilket resulterer i manglende evne til nøjagtigt at kontrollere robottens bevægelser.
Tværtimod, i nogle langsomme bearbejdningsscenarier, såsom slibning af store skibsdele, bevæger robotten sig langsomt og har relativt lave krav til sensorens reaktionsfrekvens. I dette tilfælde kan du vælge en sensor med en lidt lavere responsfrekvens, men en bedre ydeevnefordel.
Match robottens kontrolcyklus
Sensorens reaktionsfrekvens skal passe til robottens kontrolcyklus. Generelt set bør sensorens reaktionsfrekvens være mindst flere gange frekvensen af robotkontrolcyklussen for at sikre, at informationen om kraft og drejningsmoment kan modtages og behandles af robotstyringssystemet i tide. For eksempel, hvis robottens kontrolcyklus er 10ms, er sensorens responsfrekvens bedre end 100Hz.
4. Installationsmetoden og størrelsen
Overvej de strukturelle og pladsmæssige begrænsninger af robottens sluteffektor
Strukturen af industrirobotters sluteffektorer (såsom gribere, sugekopper, værktøj osv.) er forskellig, og der er forskellige krav til installation af seksdimensionelle kraftsensorer. På nogle effektorer med komplekse konstruktioner kan det være nødvendigt at vælge en sensor, der er lille og fleksibel i installationen. For eksempel ved robotgribere til sortering af små elektroniske dele er det på grund af den begrænsede plads i griberne nødvendigt at vælge en sensor med en mindre størrelse, der nemt kan integreres i griberen.
For tungt værktøj, der bruges af store industrirobotter, såsom stort svejseudstyr eller tungt montageværktøj, skal monteringsfastheden og stabiliteten af sensoren tages i betragtning. Det kan være nødvendigt at installere sensoren på en sådan måde, at den kan modstå store kræfter og momenter, og at den ikke løsner sig under længere driftsperioder af robotten.
Sørg for, at de installerede sensorer ikke forstyrrer robottens normale drift
Efter installationen af den seksdimensionelle kraftsensor kan funktionen og normal drift af robot-endeeffektoren ikke påvirkes. Når robotsugekoppen f.eks. bruges til at håndtere genstande med glatte overflader, kan installationen af sensoren ikke ændre sugekoppens adsorptionsydelse, og den kan heller ikke blokere kontaktområdet mellem sugekoppen og genstanden, ellers kan håndteringen effekten vil blive påvirket.
5. Tilpasningsevne til arbejdsmiljøet
Evaluer miljøforholdene i ansøgningsscenariet
Arbejdsmiljøet for industrirobotter er varieret, herunder temperatur, fugtighed, støv, olie, elektromagnetisk interferens og andre faktorer. I højtemperaturscenarier i metallurgisk industri, såsom kontinuerlige støberobotter i stålværker, skal seksdimensionelle kraftsensorer være i stand til at modstå højtemperaturmiljøer og kræver generelt, at sensoren kan arbejde normalt ved høje temperaturer på flere hundrede grader Celsius, og sørg for, at målenøjagtigheden ikke påvirkes væsentligt.
I våde eller korrosive væskemiljøer, såsom kemiske produktionsværksteder, skal sensoren have god vandtæt og korrosionsbeskyttelsesevne, og husmaterialet skal muligvis være lavet af specielle anti-korrosionsmaterialer og have god tætningsevne for at forhindre væsker i at ind i sensoren og beskadigelse af de elektroniske komponenter.
Overvej elektromagnetisk kompatibilitet
Hvis industrirobotter arbejder i et miljø med stærk elektromagnetisk interferens, såsom nær noget stort elektrisk udstyr eller højfrekvent svejseudstyr, skal den seksdimensionelle kraftsensor have god elektromagnetisk kompatibilitet. Det betyder, at sensoren er i stand til at fungere korrekt i dette elektromagnetiske miljø og ikke genererer fejlagtige målesignaler på grund af elektromagnetisk interferens, som kan påvirke styringen og driften af robotten.