1. Xét phạm vi lực và mômen
Đánh giá phạm vi lực và khoảnh khắc trong kịch bản ứng dụng
Trước hết, cần tiến hành phân tích chi tiết các kịch bản ứng dụng cụ thể của robot công nghiệp. Ví dụ, trong cảnh hàn thân xe trong sản xuất ô tô, robot chủ yếu tác dụng một lực tiếp xúc nhỏ để đảm bảo sự ăn khớp tốt giữa *** hàn và bề mặt thân xe, thường là từ vài Ox đến hàng chục Ox; Trong các tình huống lắp ráp máy móc hạng nặng, chẳng hạn như lắp ráp động cơ lớn, robot có thể cần chịu đựng và đo hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn lực N và mô men lớn.
Đối với các tình huống lắp ráp thiết bị điện tử, chẳng hạn như đóng gói chip, lực trong quá trình vận hành robot thường rất nhỏ và chỉ cần một cảm biến có phạm vi từ vài milliN đến vài N để kiểm soát lực chính xác và tránh làm hỏng các linh kiện điện tử mỏng manh. .
Dự trữ một số tiền ký quỹ nhất định
Khi xác định phạm vi lực và mômen, nên chọn phạm vi lớn hơn một chút so với giá trị lớn hơn có thể có trong ứng dụng thực tế. Điều này nhằm ngăn cảm biến bị hỏng do quá tải trong những tình huống không mong muốn, chẳng hạn như khi robot va chạm hoặc gặp tải trọng vượt quá mong đợi. Nhìn chung, mức chênh lệch 10% - 30% là phù hợp. Ví dụ: nếu bạn mong đợi lực tương đối là 100N thì sẽ an toàn hơn nếu chọn cảm biến có phạm vi 120 - 130N.
2. Yêu cầu về độ chính xác
Phân tích mức độ mà ứng dụng của bạn yêu cầu độ chính xác
Các ứng dụng robot công nghiệp khác nhau có những yêu cầu rất khác nhau về độ chính xác. Trong kịch bản ứng dụng robot phẫu thuật y tế có độ chính xác cao, yêu cầu về độ chính xác là cực kỳ cao. Ví dụ, trong phẫu thuật thần kinh, độ chính xác của cảm biến lực sáu chiều có thể cần ở mức milliN hoặc thậm chí cao hơn để đảm bảo rằng các dụng cụ phẫu thuật không gây tổn thương mô thần kinh trong quá trình phẫu thuật.
Trong một số trường hợp có yêu cầu về độ chính xác tương đối thấp, chẳng hạn như robot xử lý hậu cần thông thường, các yêu cầu về độ chính xác có thể được nới lỏng một cách thích hợp. Loại kịch bản này chủ yếu tập trung vào việc liệu robot có thể xử lý hàng hóa ổn định hay không và yêu cầu đo chính xác lực và mô-men xoắn không đặc biệt cao và độ chính xác cảm biến của một số con bò đực có thể đủ để đáp ứng nhu cầu.
Xem xét tính tuyến tính và độ lặp lại của cảm biến
Độ tuyến tính đề cập đến mức độ quan hệ tuyến tính giữa tín hiệu đầu ra của cảm biến với lực và mô-men xoắn đầu vào. Độ tuyến tính tốt đảm bảo kết quả đo chính xác, đặc biệt trong các ứng dụng yêu cầu kiểm soát lực chính xác. Ví dụ, trong thiết bị kiểm tra áp suất cho linh kiện điện tử, độ lệch tuyến tính của cảm biến bắt buộc phải nằm trong phạm vi nhỏ để đảm bảo độ tin cậy của kết quả kiểm tra.
Độ lặp lại đề cập đến khả năng cảm biến thực hiện nhiều phép đo với cùng điều kiện đầu vào để tạo ra cùng một kết quả. Trong dây chuyền sản xuất tự động của robot công nghiệp, các cảm biến lặp lại có thể đảm bảo tính nhất quán trong mọi hoạt động. Ví dụ, trong việc siết chặt các bộ phận ô tô, cảm biến cần có độ lặp lại tốt để đảm bảo mô-men xoắn siết chặt của từng vít đạt tiêu chuẩn.
3. Tần số đáp ứng
Xác định các yêu cầu về tốc độ và tần suất của hành động trong kịch bản ứng dụng
Quan sát tốc độ di chuyển và tần suất hành động của robot công nghiệp trong các tình huống ứng dụng. Trong kịch bản ứng dụng rô-bốt đóng gói tốc độ cao, cánh tay của rô-bốt có thể cần nhanh chóng nắm bắt và đặt vật phẩm, trong trường hợp đó cần có cảm biến lực sáu chiều với tần số phản hồi cao. Nếu phản hồi của cảm biến quá chậm, nó có thể bỏ lỡ đỉnh điểm thay đổi lực, dẫn đến không thể điều khiển chính xác chuyển động của robot.
Ngược lại, trong một số tình huống gia công chậm, chẳng hạn như mài các bộ phận tàu lớn, robot di chuyển chậm và có yêu cầu tương đối thấp về tần số đáp ứng của cảm biến. Trong trường hợp này, bạn có thể chọn cảm biến có tần số phản hồi thấp hơn một chút nhưng có lợi thế về hiệu suất tốt hơn.
Phù hợp với chu trình điều khiển của robot
Tần số phản hồi của cảm biến phải phù hợp với chu kỳ điều khiển của robot. Nói chung, tần số phản hồi của cảm biến phải gấp ít nhất vài lần tần số của chu kỳ điều khiển robot, để đảm bảo rằng thông tin về lực và mô-men xoắn có thể được hệ thống điều khiển robot nhận và xử lý kịp thời. Ví dụ: nếu chu kỳ điều khiển của robot là 10ms thì tần số phản hồi của cảm biến sẽ tốt hơn 100Hz.
4. Phương pháp cài đặt và kích thước
Xem xét các hạn chế về cấu trúc và không gian của bộ phận tác động cuối của robot
Cấu trúc của các bộ phận tác động cuối của robot công nghiệp (chẳng hạn như dụng cụ kẹp, giác hút, dụng cụ, v.v.) là khác nhau và có các yêu cầu khác nhau đối với việc lắp đặt cảm biến lực sáu chiều. Trên một số thiết bị tác động cuối có kết cấu phức tạp, có thể cần phải chọn cảm biến nhỏ và linh hoạt khi lắp đặt. Ví dụ, trong trường hợp dụng cụ kẹp robot để phân loại các bộ phận điện tử nhỏ, do không gian trong dụng cụ kẹp có hạn nên cần chọn cảm biến có kích thước nhỏ hơn để có thể dễ dàng tích hợp vào dụng cụ kẹp.
Đối với các công cụ nặng được sử dụng bởi robot công nghiệp lớn, chẳng hạn như thiết bị hàn lớn hoặc công cụ lắp ráp nặng, cần phải xem xét độ chắc chắn và ổn định của cảm biến. Cảm biến có thể cần phải được lắp đặt sao cho nó có thể chịu được lực và mômen lớn và không bị lỏng trong thời gian dài hoạt động của robot.
Đảm bảo rằng các cảm biến được lắp đặt không cản trở hoạt động bình thường của robot
Sau khi lắp đặt cảm biến lực sáu chiều, chức năng và hoạt động bình thường của bộ phận tác động cuối robot không thể bị ảnh hưởng. Ví dụ, khi sử dụng cốc hút robot để xử lý các vật thể có bề mặt nhẵn, việc lắp đặt cảm biến không thể thay đổi hiệu suất hấp phụ của cốc hút, cũng như không thể chặn vùng tiếp xúc giữa cốc hút và vật thể, nếu không thì việc xử lý sẽ bị ảnh hưởng. hiệu quả sẽ bị ảnh hưởng.
5. Thích ứng với môi trường làm việc
Đánh giá các điều kiện môi trường của kịch bản ứng dụng
Môi trường làm việc của robot công nghiệp rất đa dạng, bao gồm nhiệt độ, độ ẩm, bụi, dầu, nhiễu điện từ và các yếu tố khác. Trong các kịch bản ngành luyện kim nhiệt độ cao, chẳng hạn như robot đúc liên tục trong nhà máy thép, cảm biến lực sáu chiều cần có khả năng chịu được môi trường nhiệt độ cao và thường yêu cầu cảm biến có thể hoạt động bình thường ở nhiệt độ cao vài trăm. độ C và đảm bảo độ chính xác của phép đo không bị ảnh hưởng lớn.
Trong môi trường chất lỏng ẩm ướt hoặc ăn mòn, chẳng hạn như xưởng sản xuất hóa chất, cảm biến cần có khả năng chống thấm nước và chống ăn mòn tốt, đồng thời vật liệu vỏ có thể cần được làm bằng vật liệu chống ăn mòn đặc biệt và có hiệu suất bịt kín tốt để ngăn chất lỏng xâm nhập. đi vào cảm biến và làm hỏng các linh kiện điện tử.
Xem xét khả năng tương thích điện từ
Nếu robot công nghiệp làm việc trong môi trường có nhiễu điện từ mạnh, chẳng hạn như gần một số thiết bị điện lớn hoặc thiết bị hàn tần số cao, cảm biến lực sáu chiều cần phải có khả năng tương thích điện từ tốt. Điều này có nghĩa là cảm biến có thể hoạt động bình thường trong môi trường điện từ này và không tạo ra các tín hiệu đo sai do nhiễu điện từ, có thể ảnh hưởng đến việc điều khiển và vận hành của robot.