六維力傳感器實現(xiàn)精密裝配應用

近年來，制造商一直在尋找提高生產(chǎn)率和降低組裝任務成本的方法。用機器人進行自動化裝配無疑是提高裝配效率的最佳方式，但同時也帶來了一些挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的機器人被編程為遵循預定的軌跡。即使是形狀簡單零件也可能裝配不理想，并可能導致零件和模具損壞。在一些復雜的裝配任務中，例如將凸輪軸插入發(fā)動機體中，裝配工需要“觸摸”到正確的裝配位置才能進行裝配。然而，機器人本身無法準確測量和補償這些裝配任務中存在的接觸力。

在機械臂上應用力傳感器，可以使機械臂準確感知末端的接觸力，配合機器人系統(tǒng)中的力覺軟件，準確完成精密裝配。機器人不僅在裝配時需要有一定的位置精度，還需要在組裝或裝配部件容易損壞或易變性時，具有適應末端位置和姿態(tài)的適應調節(jié)能力。典型的應用是軸孔裝配。

六軸力/力矩傳感器可配合市面上大部分機器人，利用力控制完成各種高難度裝配任務。當機器人用于裝配時，由于夾具精度低，機器人在裝配過程中會出現(xiàn)誤差，而六軸力/扭矩傳感器可以提供高靈敏度，將檢測到的負載信息轉換轉化為電信號傳輸給機器人，給機器人施加力或力矩，使其做出適當?shù)姆磻?，不斷尋找準確的位置，在裝配的過程中，由于力傳感器始終檢測著機器人末端所受到的接觸力，所以不會導致由于精度不高產(chǎn)生損壞工件等情況，這在一些成本較高的工件裝配應用中起到了精密裝配和保護工件的功能。

六軸力矩傳感器采用硅應變片原理。硅應變片貼到扭力梁上。硅應變片應外力產(chǎn)生阻值變化，然后將其轉換為電壓信號。之后根據(jù)電壓的不斷變化，對應出力和力矩的數(shù)值。傳感器輸出六個數(shù)值Fx,Fy,Fz,Tx,Ty,Tz給機器人控制器，不同的機器人根據(jù)自己的機器人控制系統(tǒng)，開發(fā)自己相適應的軟件包，通過計算后，變成可執(zhí)行程序，從而改變機器人工具和工件的接觸力。

在過去只能手動操作的工業(yè)生產(chǎn)線中，可以用機器人自動生產(chǎn)線代替相應的手動裝配，從而將人從裝配線中解放出來，提高整個生產(chǎn)線的自動化程度。這將使整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)成本大大降低，更符合“智能制造”的戰(zhàn)略目標。

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