วิธีเลือกทรานสดิวเซอร์แรงหกมิติที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานหุ่นยนต์อุตสาหกรรมโดยเฉพาะ

1. พิจารณาช่วงแรงและโมเมนต์

ประเมินช่วงแรงและช่วงเวลาในสถานการณ์การใช้งาน

ประการแรก จำเป็นต้องทำการวิเคราะห์โดยละเอียดเกี่ยวกับสถานการณ์การใช้งานเฉพาะของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่น ในฉากการเชื่อมตัวถังในการผลิตรถยนต์ หุ่นยนต์ส่วนใหญ่จะใช้แรงสัมผัสเล็กน้อยเพื่อให้แน่ใจว่าการเชื่อม *** และพื้นผิวของร่างกายจะพอดี ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง Ox สองสามตัวกับ Ox หลายสิบตัว ในสถานการณ์การประกอบเครื่องจักรกลหนัก เช่น การประกอบเครื่องยนต์ขนาดใหญ่ หุ่นยนต์อาจต้องทนทานและวัดแรง N และช่วงเวลาสำคัญได้หลายร้อยหรือหลายพัน

สำหรับสถานการณ์การประกอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น การบรรจุชิป แรงระหว่างการทำงานของหุ่นยนต์มักจะน้อยมาก และอาจต้องใช้เซ็นเซอร์ที่มีช่วงไม่กี่มิลลินิวตันถึงไม่กี่นิวตันเท่านั้นในการควบคุมแรงอย่างแม่นยำและหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อน .

จองมาร์จิ้นจำนวนหนึ่ง

เมื่อพิจารณาช่วงแรงและโมเมนต์ ขอแนะนำให้เลือกช่วงที่ใหญ่กว่าค่าที่เป็นไปได้ที่มากกว่าในการใช้งานจริงเล็กน้อย ทั้งนี้เพื่อป้องกันไม่ให้เซ็นเซอร์ได้รับความเสียหายเนื่องจากการโอเวอร์โหลดในสถานการณ์ที่ไม่คาดคิด เช่น เมื่อหุ่นยนต์ชนหรือพบกับโหลดที่เกินความคาดหมาย โดยทั่วไป อัตรากำไรขั้นต้น 10% - 30% ถือว่าเหมาะสม ตัวอย่างเช่น หากคุณคาดหวังแรงสัมพัทธ์ที่ 100N จะปลอดภัยกว่าถ้าเลือกเซ็นเซอร์ที่มีช่วง 120 - 130N

2. ข้อกำหนดด้านความแม่นยำ

วิเคราะห์ขอบเขตที่แอปพลิเคชันของคุณต้องการความแม่นยำ

การใช้งานหุ่นยนต์อุตสาหกรรมที่แตกต่างกันมีข้อกำหนดด้านความแม่นยำที่แตกต่างกันมาก ในสถานการณ์การใช้งานหุ่นยนต์ผ่าตัดทางการแพทย์ที่มีความแม่นยำสูง ความต้องการด้านความแม่นยำนั้นสูงมาก ตัวอย่างเช่น ในศัลยกรรมประสาท ความแม่นยำของเซ็นเซอร์แรงหกมิติอาจต้องอยู่ในลำดับมิลลินิวตันหรือสูงกว่านั้น เพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องมือผ่าตัดจะไม่สร้างความเสียหายต่อเนื้อเยื่อเส้นประสาทระหว่างการผ่าตัด

ในบางสถานการณ์ที่มีข้อกำหนดด้านความแม่นยำค่อนข้างต่ำ เช่น หุ่นยนต์จัดการลอจิสติกส์ทั่วไป ข้อกำหนดด้านความแม่นยำสามารถผ่อนคลายได้อย่างเหมาะสม สถานการณ์ประเภทนี้มุ่งเน้นไปที่ว่าหุ่นยนต์สามารถจัดการสินค้าได้อย่างเสถียรหรือไม่ และข้อกำหนดสำหรับการวัดแรงและแรงบิดที่แม่นยำนั้นไม่ได้สูงเป็นพิเศษ และความแม่นยำของเซ็นเซอร์ของวัวหลายตัวอาจเพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการ

พิจารณาความเป็นเส้นตรงและความสามารถในการทำซ้ำของเซนเซอร์

ความเป็นเชิงเส้นหมายถึงระดับของความสัมพันธ์เชิงเส้นระหว่างสัญญาณเอาท์พุตของเซ็นเซอร์กับแรงอินพุตและแรงบิด ความเป็นเส้นตรงที่ดีช่วยให้มั่นใจได้ถึงผลการวัดที่แม่นยำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่ต้องการการควบคุมแรงที่แม่นยำ ตัวอย่างเช่น ในอุปกรณ์ทดสอบแรงดันสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ค่าเบี่ยงเบนเชิงเส้นของเซ็นเซอร์จะต้องอยู่ในช่วงแคบเพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของผลการทดสอบ

ความสามารถในการทำซ้ำหมายถึงความสามารถของเซ็นเซอร์ในการวัดหลายครั้งโดยมีเงื่อนไขอินพุตเดียวกันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เหมือนกัน ในสายการผลิตอัตโนมัติของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม เซ็นเซอร์แบบทำซ้ำสามารถรับประกันความสม่ำเสมอในทุกการทำงาน ตัวอย่างเช่น ในการขันชิ้นส่วนยานยนต์ให้แน่น เซ็นเซอร์จะต้องมีความสามารถในการทำซ้ำที่ดี เพื่อให้แน่ใจว่าแรงบิดในการขันของสกรูแต่ละตัวจะตรงตามมาตรฐาน

3. ความถี่ในการตอบสนอง

กำหนดข้อกำหนดด้านความเร็วและความถี่ของการดำเนินการในสถานการณ์การใช้งาน

สังเกตความเร็วในการเคลื่อนที่และความถี่ในการทำงานของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมในสถานการณ์การใช้งาน ในสถานการณ์การใช้งานหุ่นยนต์บรรจุภัณฑ์ความเร็วสูง แขนของหุ่นยนต์อาจจำเป็นต้องจับและวางสิ่งของอย่างรวดเร็ว ซึ่งในกรณีนี้จำเป็นต้องใช้เซ็นเซอร์แรงหกมิติที่มีความถี่ตอบสนองสูง หากการตอบสนองของเซ็นเซอร์ช้าเกินไป เซ็นเซอร์อาจพลาดจุดสูงสุดของการเปลี่ยนแปลงแรง ส่งผลให้ไม่สามารถควบคุมการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ได้อย่างแม่นยำ

ในทางตรงกันข้าม ในบางสถานการณ์การตัดเฉือนที่ช้า เช่น การบดชิ้นส่วนเรือขนาดใหญ่ หุ่นยนต์จะเคลื่อนที่ช้าและมีความต้องการความถี่ตอบสนองของเซ็นเซอร์ค่อนข้างต่ำ ในกรณีนี้ คุณสามารถเลือกเซ็นเซอร์ที่มีความถี่ตอบสนองต่ำกว่าเล็กน้อยแต่ได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่ดีกว่า

จับคู่วงจรการควบคุมของหุ่นยนต์

ความถี่การตอบสนองของเซ็นเซอร์ควรตรงกับวงจรการควบคุมของหุ่นยนต์ โดยทั่วไปแล้ว ความถี่การตอบสนองของเซ็นเซอร์ควรเป็นอย่างน้อยหลายเท่าของความถี่ของวงจรควบคุมหุ่นยนต์ เพื่อให้แน่ใจว่าระบบควบคุมหุ่นยนต์สามารถรับและประมวลผลข้อมูลแรงและแรงบิดได้ทันเวลา ตัวอย่างเช่น หากรอบการควบคุมของหุ่นยนต์คือ 10ms ความถี่การตอบสนองของเซ็นเซอร์จะดีกว่า 100Hz

4. วิธีการติดตั้งและขนาด

พิจารณาข้อจำกัดด้านโครงสร้างและพื้นที่ของเอฟเฟกต์ส่วนท้ายของหุ่นยนต์

โครงสร้างของเอฟเฟกต์ส่วนปลายของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม (เช่น มือจับ ถ้วยดูด เครื่องมือ ฯลฯ) นั้นแตกต่างกัน และมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับการติดตั้งเซ็นเซอร์แรงหกมิติ สำหรับเอนด์เอฟเฟกต์บางตัวที่มีโครงสร้างที่ซับซ้อน อาจจำเป็นต้องเลือกเซ็นเซอร์ที่มีขนาดเล็กและยืดหยุ่นในการติดตั้ง ตัวอย่างเช่น ในกรณีของมือจับหุ่นยนต์สำหรับการคัดแยกชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก เนื่องจากมือจับมีพื้นที่จำกัด จึงจำเป็นต้องเลือกเซ็นเซอร์ที่มีขนาดเล็กกว่าซึ่งสามารถรวมเข้ากับมือจับได้อย่างง่ายดาย

สำหรับเครื่องมือหนักที่ใช้โดยหุ่นยนต์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เช่น อุปกรณ์เชื่อมขนาดใหญ่หรือเครื่องมือประกอบขนาดใหญ่ จำเป็นต้องคำนึงถึงความแน่นหนาในการติดตั้งและความเสถียรของเซ็นเซอร์ อาจจำเป็นต้องติดตั้งเซ็นเซอร์ในลักษณะที่สามารถทนต่อแรงและช่วงเวลาขนาดใหญ่ และไม่หลุดออกในระหว่างการทำงานของหุ่นยนต์เป็นเวลานาน

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเซ็นเซอร์ที่ติดตั้งไม่รบกวนการทำงานปกติของหุ่นยนต์

หลังจากการติดตั้งเซ็นเซอร์แรงหกมิติ ฟังก์ชั่นและการทำงานปกติของเอฟเฟกต์ปลายหุ่นยนต์จะไม่ได้รับผลกระทบ ตัวอย่างเช่น เมื่อใช้ถ้วยดูดหุ่นยนต์เพื่อจัดการกับวัตถุที่มีพื้นผิวเรียบ การติดตั้งเซ็นเซอร์ไม่สามารถเปลี่ยนประสิทธิภาพการดูดซับของถ้วยดูด และไม่สามารถปิดกั้นพื้นที่สัมผัสระหว่างถ้วยดูดกับวัตถุได้ มิฉะนั้นการจัดการ จะได้รับผลกระทบ

5. การปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมในการทำงาน

ประเมินสภาพแวดล้อมของสถานการณ์การใช้งาน

สภาพแวดล้อมการทำงานของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมมีความหลากหลาย รวมถึงอุณหภูมิ ความชื้น ฝุ่น น้ำมัน การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า และปัจจัยอื่นๆ ในสถานการณ์อุตสาหกรรมโลหะวิทยาที่มีอุณหภูมิสูง เช่น หุ่นยนต์หล่อแบบต่อเนื่องในโรงงานเหล็ก เซ็นเซอร์แรงหกมิติจะต้องสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงได้ และโดยทั่วไปแล้วเซ็นเซอร์จะต้องสามารถทำงานได้ตามปกติที่อุณหภูมิสูงหลายร้อย องศาเซลเซียส และตรวจสอบให้แน่ใจว่าความแม่นยำในการวัดไม่ได้รับผลกระทบมากนัก

ในสภาพแวดล้อมของเหลวที่เปียกหรือมีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น โรงปฏิบัติงานการผลิตสารเคมี เซ็นเซอร์จำเป็นต้องมีประสิทธิภาพการกันน้ำและการกัดกร่อนที่ดี และวัสดุตัวเรือนอาจต้องทำจากวัสดุป้องกันการกัดกร่อนพิเศษ และมีประสิทธิภาพการปิดผนึกที่ดีเพื่อป้องกันของเหลวจาก เข้าสู่เซ็นเซอร์และทำให้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เสียหาย

พิจารณาความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า

หากหุ่นยนต์อุตสาหกรรมทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรง เช่น ใกล้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดใหญ่หรืออุปกรณ์เชื่อมความถี่สูง เซ็นเซอร์แรงหกมิติจะต้องมีความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดี ซึ่งหมายความว่าเซ็นเซอร์สามารถทำงานได้อย่างถูกต้องในสภาพแวดล้อมที่มีแม่เหล็กไฟฟ้านี้ และไม่สร้างสัญญาณการวัดที่ผิดพลาดเนื่องจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งอาจส่งผลต่อการควบคุมและการทำงานของหุ่นยนต์