600007 г. Владимир, ул. 16 лет Октября, д. 68А, литер "Ф", этаж 2, помещение 12
+7 (4922) 53-10-31
info@skb-proton.ru

Коготь робота: от производства до морских исследований

Технологии силовой преобразовательной техники

Что такое коготь робота?
Клешни робота — это один из самых простых типов захватов. Они популярны среди любителей, которых привлекает простой дизайн и функциональность этих типов захватов. Как правило, когти робота (иногда известные как «захватчики когтей робота») состоят из двух когтей (также известных как «челюсти»), которые соединяются на противоположных сторонах объекта, чтобы схватить его. В этой статье мы будем использовать термин “клешня” в самом широком смысле; то есть относящийся к любому типу захвата, который включает пальцы или челюсти, которые захватывают предметы, смыкаясь вокруг внешней стороны объекта. Эти пальцы могут быть твердыми или мягкими, при этом мягкие захваты находят множество применений в производстве пищевых продуктов и при обращении с деликатными предметами. Роботы UR поддерживают различные конечные устройства, включая захваты в виде когтей.
Как используются когти робота?
Робототехники нашли множество применений когтям роботов, основанных на этой простой конструкции. Клешни роботов являются популярными конечными эффекторами в производственных условиях, где, например, их можно использовать для выполнения таких задач для рук роботов, как сборка, подбор и размещение, упаковка и укладывание на поддоны. Когти робота также можно увидеть в космосе; миссия NASA InSight использует руку-клешню робота для размещения приборов на поверхности Марса. Морские исследователи даже использовали когти роботов для проведения подводных исследований медуз.

Дизайн когтей робота вдохновил на создание захватов с 2 и 3 пальцами, которые так популярны среди пользователей коллаборативных роботов. Принцип дизайна, похожий на коготь, также вдохновил на создание различных конструкций мягких захватов.
Ниже мы рассмотрим конкретные примеры этих захватов в действии, но сначала давайте кратко рассмотрим различия между клешнями робота и механическими клешнями.
Как работает механический коготь?
Механические клешни часто используются для захвата / зажима предметов в производственных условиях. Два наиболее распространенных типа используемых клешней и зажимов — механические и гидравлические. Гидравлические системы зажима /захвата лучше всего подходят для применения в больших объемах и в тех случаях, когда необходимо соблюдать критические допуски. Используя электрические насосы и цифровые реле давления, гидравлические клешни обеспечивают точность усилия зажима около 1%.
Механические системы зажима и клешни хорошо подходят для небольших производственных партий и в ситуациях, когда допустимы большие допуски. Механические системы обычно настраиваются вручную с помощью гаечного ключа, что обеспечивает точность усилия зажима около 10%. Более дешевые, чем их гидравлические аналоги, но также более трудоемкие в эксплуатации, механические клешни и зажимы обычно используются в экстремальных производственных условиях, например, при работе при высоких температурах, где использование гидравлических систем небезопасно.
Механические клешни используют различные методы, чтобы сомкнуть свои клешни. Например, в некоторых конструкциях, когда поршень в середине поднимается, клещи закрываются. В других конструкциях механических клешней для соединения клещей используется электромагнит. Принцип всегда один и тот же, однако с захватом, использующим челюсти для захвата объекта.
На коллаборативных роботах имеется множество концевых эффекторов, похожих на клешни, от мягких захватов до захватов с 2 и 3 пальцами. Эти «когти робота» обеспечивают уровни интеллекта и автономии, которые намного превосходят возможности их механических аналогов. Например, клешня робота (или зажим робота) может обеспечить полезную обратную связь с вашим cobot и ПЛК. Затем эти данные можно использовать для точной настройки ваших производственных процессов. Захваты Cobot также меньше и точнее механических клешней.
Давайте взглянем на некоторые захваты, похожие на клешни и вдохновленные ими, доступные через UR+, глобальную экосистему компонентов, программного обеспечения и прикладных наборов, которые были проверены и сертифицированы на механическую, электрическую и цифровую совместимость с cobots от Universal Robots.
Коботы с роботизированными когтями
Параллельные захваты (иногда называемые 2-пальцевыми или 2-челюстными захватами) включают в себя два зажима, смыкающихся параллельно заготовке для достижения захвата. На основе этой простой конструкции, похожей на клешню, изобретательные инженеры разработали широкий спектр универсальных технологий захвата, которые нашли применение в производстве — от погрузочно-разгрузочных работ и сборки до упаковки и укладки на поддоны. Параллельные захваты бывают электрическими, пневматическими или гидравлическими. Одним из ограничений параллельных захватов является то, что они могут выполнять захват только зажимного типа, что ограничивает их универсальность. Адаптивные захваты обеспечивают новый уровень функциональности конструкции параллельных захватов. Адаптивные захваты способны адаптироваться к различным формам продукта без необходимости перепрограммирования каждый раз.
Например, комплект Gimatic-UR-G представляет собой электрический параллельный захват на 2 пальца, который можно напрямую подключить к запястью вашего UR cobot. Совместимый с коботами UR3-UR10e, этот захват используется для погрузочно-разгрузочных работ, сборки и ухода за машинами.

Ручной захват Robotiq обеспечивает параллельный ход 50 мм, что делает его идеальным для точной сборки. Герметичная конструкция захвата достаточно прочна, чтобы обеспечить надежность в самых сложных производственных условиях, включая обработку с ЧПУ. Специально разработанный для использования с совместными роботами, Hand-E также обеспечивает регулируемое усилие, закругленные края, самоблокирующиеся функции и другие функции, которые делают его безопасным для использования в непосредственной близости от людей. В отличие от механических захватов, Hand-E действительно адаптивен, что означает, что он способен автономно приспосабливаться к множеству различных типов продуктов различных размеров и форм.

Fusion OEM — американская компания, специализирующаяся на механической обработке деталей. В производственном комплексе Fusion с высокой производительностью и небольшими объемами производства установлено 14 станков с ЧПУ. Компания хотела освободить своих работников от повторяющихся задач по погрузке и разгрузке, поэтому они внедрили коботы UR5e и UR10e, оснащенные ручными захватами, чтобы автоматизировать эту задачу. Захват сначала выбирает детали, представленные ему по системе вложенности. Затем он открывает дверцу станка с ЧПУ и вставляет его в систему зажима. Затем захват закрывает дверцу и посылает машине сигнал о начале цикла. “Мы можем подключать захваты непосредственно к запястью робота, получать обратную связь о положении и усилии и знать, есть ли часть там, где она должна быть, и правильная ли это часть”, — сказал менеджер по исследованиям и разработкам Стивен Милчук.

Параллельные захваты с 3 пальцами также похожи на клешни, поскольку они предполагают сведение пальцев (или челюстей) вместе, чтобы сомкнуться вокруг объекта. Иногда называемые самоцентрирующимися захватами, 3-пальцевые параллельные захваты являются мощными, но им не хватает гибкости, и губки придется менять для каждой обрабатываемой детали продукта. адаптивные захваты с 3 пальцами обеспечивают дополнительную гибкость в уравнении, обеспечивая широкий спектр возможных применений и обеспечивая возможность обработки большого количества смесей / небольших объемов производства, не требуя программирования или новых захватов каждый раз при смене продукта.
3FG15 от OnRobot (на фото ниже) — это захват с 3 пальцами, который идеально подходит для захвата круглых и цилиндрических предметов при обслуживании машин.

Захват автоматически центрирует заготовки, что обеспечивает прочный, стабильный захват и точное размещение. Большой ход (до 150 мм) оптимизирует обработку деталей на токарном станке с ЧПУ для различных размеров, а настраиваемые кончики пальцев позволяют 3FG15 гибко захватывать детали широкого диапазона размеров и форм.
Слово «коготь» вызывает в воображении образы выносливых, острых крабоподобных отростков, но эта ассоциация несколько вводит в заблуждение, поскольку захваты cobot предназначены для безопасного использования в непосредственной близости от людей. Фактически, некоторые мягкие захваты имеют конструкцию, похожую на клешню, чтобы можно было обращаться с деликатными предметами, такими как пищевые продукты.

Комплект Cobot от Soft Robotics, mGrip P4 (на фото выше) — это универсальный захват, который может выполнять широкий спектр роботизированных задач совместной работы: от подбора и размещения до ухода за машиной. Разработанная с возможностью подключения к универсальным роботам, система предназначена для быстрого развертывания и простого программирования и поставляется со встроенным источником воздуха.
Мягкий захват SoftGripping специально разработан для работы с пищевыми продуктами. Вы можете использовать до 8 пальцев, установленных на разных основаниях захвата, но захват может быть выполнен в нескольких различных конфигурациях в зависимости от области применения и продукта, который вы хотите выполнить.

Для максимальной настраиваемости система HERGA-Lightweight представляет собой многоцелевой инструмент, предназначенный для поддержки различных операций захвата и размещения в вакууме. HERGA позволяет вакуумным и пневматическим захватам работать одновременно. Открывая уникальные возможности для конечных пользователей. Эта универсальная система идеально подходит для захвата 3D поверхностей произвольной формы.

Мы только что поцарапали поверхность многих когтистых захватов, доступных через UR +. Ознакомьтесь с нашей страницей манипуляционных захватов, чтобы узнать больше!