實現(xiàn)人機協(xié)作需要配備智能粤攒、安全的機械手笔刹。在研究中,雄克展示了支持 HRC 的執(zhí)行器的重要特性溪窒、必須滿足的最低標準以及現(xiàn)今已能夠提供的解決方案坤塞。更重要的是:借助雄克 Co-act 機械手 JL1,為未來的 HRC 機械手樹立了新的標桿澈蚌。
Co-act 機械手 JL1 應用:借助雄克 Co-act 機械手 JL1 外殼中的觸摸屏和 LED 面板摹芙,可直接與操作員進行通信。
當雄克在約兩年前推出世界上第一款獲得驗證的安全抓取系統(tǒng)時宛瞄,就已預見到瘫辩,將會在這一成功基礎上繼續(xù)前行。當時坛悉,雄克抓取系統(tǒng)業(yè)務單元主管 Ralf Steinmann 已經(jīng)描繪了未來生產(chǎn)過程的目標藍圖伐厌,即無障礙人機協(xié)作。僅在 24 個月之后琴市,技術開發(fā)工程師通過對雄克 Co-act 機械手的技術研究兌現(xiàn)了這一承諾邑丰。這些研究極有可能將機械手的發(fā)展推向新的維度。
機械手發(fā)展演化:研發(fā)獲得認證的 HRC 機械手系統(tǒng)的過程中所經(jīng)歷的各個階段殊馋。除機械手的各項功能外伺免,還必須始終將工作環(huán)境、機器人和工件供應等外部因素納入考量范圍嗤舀,以確保實現(xiàn)安全的人/機協(xié)作徐敢。
雄克依然秉承模塊化抓取系統(tǒng)的成功原則。用戶也應能夠通過標準系統(tǒng)實現(xiàn)自定義解決方案工杀,而不會導致成本高昂的過度設計彰茉。這些自定義解決方案預計會用于不同的機械加工領域,而在這些領域多年來一直應用氣動模塊估裁。因此垮登,未來會持續(xù)對雄克旗艦產(chǎn)品 PGN-plus 等成熟組件進行進一步開發(fā)并進行技術更新。如吠谐,2016年推出的全新雄克 PGN-plus 在獲得專利的多齒導軌的六個承載軸肩之間具有更大的支持尺寸疙岂,可施加更大的扭矩,并可使用較長的手指彬呻。此外衣陶,通過多齒導軌中的潤滑劑槽的持續(xù)潤滑,可確保機械手在正常闸氮、清潔的工作條件下運行時剪况,整個使用壽命期間無需維護。最后一個重要特性是,由于驅(qū)動活塞的表面積增大拯欧,可進一步增強抓取力。此外财骨,雄克借助新型 PGN-plus 將其氣動全能型產(chǎn)品的電氣性能延伸到機電一體化抓取系統(tǒng)組件領域镐作。
升級安全理念
由于人機分工操作區(qū)域之間的距離越來越近,例如隆箩,操作員利用自動化系統(tǒng)移除有缺陷的組件该贾、將零件裝載到儲存?zhèn)魉蛶匣蚯宄收蠒r,雄克安全抓取系統(tǒng) EGN 和 EZN 可與 ECM 控制器和 ECS 安全模塊相結合捌臊,實現(xiàn) SLS杨蛋、SOS 和 STO 功能。若配合安全地毯肘认、門開關蛹段、光幕或?qū)崿F(xiàn)區(qū)域監(jiān)控的 3D 攝像頭,可界定分級防護區(qū)域舞铝,從而當人/機之間的距離過近時捞书,無需借助急停操作徹底中斷生產(chǎn)過程,而是使機械手以限定的安全速度運行或使其進入安全操作停止模式毁设,具體取決于激活哪個防護區(qū)域佣锁。在安全操作停止模式下,仍然持續(xù)為機械手供電厢卖,因此即使不存在機械抓取力擎津,也會安全地夾緊被抓取的零件。離開安全防護區(qū)域后啊嘁,機械手會直接切換回常規(guī)工作模式朵聪,而且無延遲也無需重新啟動系統(tǒng)。
未來干际,在生產(chǎn)線或裝配線只有在特定條件下才能經(jīng)濟地實現(xiàn)完全自動化時货僚,或者人力對于生產(chǎn)過程不可或缺時,會在人機之間比較明顯地分隔并劃分各生產(chǎn)子過程亚侠。在這種情況下曹体,自主機器人,即在員工直接工作的環(huán)境中使用的機器人硝烂,可處理那些不符合人體工學或非常單調(diào)的任務箕别。例如智能升降與定位輔助技術,可減少人的體力消耗并確保過程鏈的高效率滞谢。與完全自動化相比串稀,對人員與機器人的空間要求會隨著人機協(xié)作而降低,同時生產(chǎn)過程的靈活性也會大幅提高。據(jù)雄克的專家稱母截,機器人輔助系統(tǒng)的數(shù)量到忽,尤其是在裝配領域應用的機器人輔助系統(tǒng)的數(shù)量,會因此在未來大大增加清寇。
雄克 Co-act 機械手促進交互與通信
人機之間的協(xié)作越密切喘漏,安全要求就越高。在低層次階段华烟,即在分工操作區(qū)域相互獨立時塞补,依照 DIN EN ISO 12100 標準進行風險評估及依照 DIN EN ISO 13849 標準進行機器安全認證(功能安全區(qū)域)足以滿足要求,但人/機直接協(xié)作時径瘪,還必須將 DIN EN ISO 10218-1/-2 和 DIN EN ISO/TS 15066 標準中的防護原則納入考量范圍喻丐。這正是雄克 Co-act 機械手系列產(chǎn)品的優(yōu)勢所在。即使是最基礎的操作患敢,雄克 Co-act 機械手也能夠在未來的人機協(xié)作中按照既定的目標操作腔水,并滿足以下三項最嚴格的安全要求:在抓取物品上絕不會失敗,始終能檢測到人機接觸邦孽,在抓取過程中絕不會造成人員受傷客娱。借助各種傳感器,可對抓取過程進行實時調(diào)整孟盅∪可使用各種“感官”記錄、評估和傳達所處情境悠怕、環(huán)境和操作條件偏戳。因此,未來隶谒,雄克 Co-act 機械手能夠?qū)⑺信c生產(chǎn)過程及操作環(huán)境相關的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂萍吧a(chǎn)系統(tǒng)攻泼。重點將集中于智能物料流、生產(chǎn)過程優(yōu)化及持續(xù)文檔記錄鉴象。雄克的特性:Co-act 系列模塊的設計與不同制造商的產(chǎn)品無關忙菠,可應用于所有相關 HRC 機器人。
雄克 Co-act 機械手 JL1 清楚地展現(xiàn)了其發(fā)展方向纺弊。這是第一款智能 HRC 機械手牛欢,可直接與人進行交互及通信。雄克有意將品牌形象大使 Jens Lehmann 名字的首字母作為該系列產(chǎn)品名稱淆游。這位世界頂級的守門員能夠很好地代表雄克安全傍睹、精準的抓取和夾持功能,無人可與之匹敵犹菱。JL1 具備五項獨特的特性:第一拾稳,安全驅(qū)動吮炕,抓取力范圍較寬,同時可確保功能安全访得。因此龙亲,可始終確保在操作過程中斷時,仍會可靠地夾持被抓取的零件左启。第二吻讽,具備環(huán)境傳感器,可記錄機械手的操作環(huán)境寂逛。第三缚扩,配有軟件痕豺,可評估及處理傳感器的信號亏铃。第四,抓取力存在限制努辛,當機械手無意間與人接觸時穴眼,會立即應用此特性。最后一個重要特性是腿扑,外部輪廓光滑没赔,無尖頭、棱角或鋒利的邊緣陆拐。
用于環(huán)境監(jiān)控的感應環(huán)
無論是機械手柔軟的外殼取铃、流暢的外形、防止工件丟失的特性還是通過 LED 面板進行通信的接口:雄克都通過 Co-act 機械手 JL1 鮮明地展示了 HRC 應用所需的關鍵特性丛楚。此外族壳,憑借專門設計的抓取工藝和手指中的測力爪,機械手能夠在給定抓取力大小的情況下趣些,基于其抓取的是工件還是人手實時調(diào)整操作仿荆,這項特性絕不是無關緊要。在機械層面坏平,該機械手不僅可以進行平動抓取拢操,還可實現(xiàn)成角度的抓取操作,表明該機械手能夠可靠地輸送各種物體舶替。根據(jù)相關應用進行調(diào)整后令境,工廠計劃員和用戶可根據(jù)需要自行部署各傳感器與安全機制之間的復雜交互。測力爪和通過攝像頭進行的可視監(jiān)控相互整合顾瞪,并結合由觸感傳感器和電容式傳感器組成的外殼或電流式抓取力控制展父。人類通常會綜合多種感官對環(huán)境進行評估,感應環(huán)與此類似玲昧,有助于 Co-act 機械手 JL1 對操作環(huán)境進行綜合感知栖茉。專用軟件可收集來自各傳感器的信息并從中識別出有用信息。此外,借助 OPC UA 接口狭缰,機械手能夠與機器人及更高層級的系統(tǒng)控制進行通信羽剪。在這種情況下,其為實現(xiàn)工業(yè) 4.0 所預期的生產(chǎn)過程靈活性創(chuàng)造了先決條件罪靠。同時殴燃,該機械手也可直接用作工廠控制器與操作員之間的通信工具:借助 LED 指示燈和相應的顏色編碼系統(tǒng),可提供相關信息季糜,指示系統(tǒng)是否已準備就緒斯荒,可以進行操作或者機械手抓取的工件是否正確。根據(jù)具體應用恰除,可通過已定義的機械加工區(qū)域挨狡、RFID 或直觀代碼對組件進行識別。借助集成的觸摸屏诵藐,可直接與機械手進行通信迫赞,也可進行示教或在不同的操作模式之間進行切換。
雄克組成 Co-act 團隊集中 HRC 實力
基于該系列產(chǎn)品册血,在后續(xù)工作中扑轮,雄克將側重于開發(fā)雄克 Co-act 機械手系列的各標準模塊。在標準系列上市前吠昭,雄克將以用戶特定解決方案的形式推出適用于各相關應用的 HRC 機械手喊括。雄克專門為此成立了跨領域的雄克 Co-act 團隊,團隊成員都是在設計矢棚、產(chǎn)品管理郑什、裝配及配送領域受到過專門培訓的專家。專家團隊可確保將抓取領域的各種能力集中起來幻妓,無論部署何種 HRC 機器人都能應對蹦误。因此,可快速實現(xiàn)所需的技術并可主動進行支持肉津,從而實現(xiàn)所需的風險評估强胰。
Co-act 機械手 EGP:抓取力低于 140 N/mm2 且配有柔軟外殼,小型組件專用的雄克 EGP 機械手可滿足 HRC 應用的所有基本要求∶蒙常現(xiàn)已采用特殊解決方案形式提供此款產(chǎn)品偶洋。
Co-act 機械手 JL1:軟殼 – 智能內(nèi)芯:雄克 Co-act 機械手 JL1 是人機協(xié)作發(fā)展歷程中的又一里程碑。
HRC:通過各傳感器之間進行復雜交互距糖,雄克 Co-act 機械手 JL1 可持續(xù)記錄其工作環(huán)境玄窝。
電容式傳感器系統(tǒng):使用電容式傳感器系統(tǒng),雄克 Co-act 機械手 JL1 可檢測到人的接觸并自動進入安全操作停止模式慢杜。
Co-act 機械手 WSG:雄克 Co-Act 團隊如果能夠以定制解決方案的形式提供 HRC 機械手讼崔。例如凌宫,將雄克力敏 WSG 裝配成用于檢測鑄鐵零件的 HRC 機械手。
(雄克)
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