1. Considere el rango de fuerza y momento.
Evaluar el rango de fuerzas y momentos en el escenario de aplicación.
En primer lugar, es necesario realizar un análisis detallado de los escenarios de aplicación específicos de los robots industriales. Por ejemplo, en la escena de la soldadura de carrocerías en la fabricación de automóviles, el robot aplica principalmente una pequeña fuerza de contacto para garantizar un buen ajuste entre la pieza de soldadura y la superficie de la carrocería, que generalmente está entre unos pocos Ox y docenas de Ox; En escenarios de ensamblaje de maquinaria pesada, como el ensamblaje de motores grandes, es posible que los robots necesiten soportar y medir cientos o incluso miles de fuerzas N y grandes momentos.
Para escenarios de ensamblaje de componentes electrónicos, como el empaquetado de chips, la fuerza durante la operación del robot suele ser muy pequeña y es posible que solo se requiera un sensor con un rango de unos pocos miliN a unos pocos N para controlar con precisión la fuerza y evitar daños a los componentes electrónicos delicados. .
Reserve una cierta cantidad de margen
Al determinar los rangos de fuerza y momento, se recomienda elegir un rango que sea ligeramente mayor que el valor mayor posible en la aplicación real. Esto es para evitar que el sensor se dañe debido a una sobrecarga en situaciones inesperadas, como cuando el robot choca o encuentra una carga que supera las expectativas. En general, un margen del 10% - 30% es apropiado. Por ejemplo, si espera una fuerza relativa de 100 N, es más seguro elegir un sensor con un rango de 120 - 130N.
2. Requisitos de precisión
Analice hasta qué punto su aplicación requiere precisión
Las diferentes aplicaciones de robots industriales tienen requisitos de precisión muy diferentes. En el escenario de aplicación de robots quirúrgicos médicos de alta precisión, los requisitos de precisión son extremadamente altos. Por ejemplo, en neurocirugía, es posible que la precisión de un sensor de fuerza de seis dimensiones deba ser del orden de miliN o incluso superior para garantizar que los instrumentos quirúrgicos no causen daños al tejido nervioso durante la operación.
En algunos escenarios con requisitos de precisión relativamente bajos, como los robots de manipulación logística ordinarios, los requisitos de precisión se pueden relajar adecuadamente. Este tipo de escenario se centra principalmente en si el robot puede manejar mercancías de manera estable, si los requisitos para una medición precisa de la fuerza y el par no son particularmente altos y la precisión del sensor de varios toros puede ser suficiente para satisfacer la demanda.
Considere la linealidad y repetibilidad del sensor.
La linealidad se refiere al grado de relación lineal entre la señal de salida del sensor y la fuerza y el par de entrada. Una buena linealidad garantiza resultados de medición precisos, especialmente en aplicaciones donde se requiere un control preciso de la fuerza. Por ejemplo, en equipos de prueba de presión para componentes electrónicos, se requiere que la desviación de linealidad del sensor esté dentro de un rango pequeño para garantizar la confiabilidad de los resultados de la prueba.
La repetibilidad se refiere a la capacidad de un sensor de tomar múltiples mediciones con las mismas condiciones de entrada para producir el mismo resultado. En la línea de producción automatizada de robots industriales, los sensores repetibles pueden garantizar la coherencia en cada operación. Por ejemplo, al apretar piezas de automóviles, el sensor debe tener una buena repetibilidad para garantizar que el par de apriete de cada tornillo cumpla con el estándar.
3. Frecuencia de respuesta
Determinar los requisitos de velocidad y frecuencia de la acción en el escenario de aplicación.
Observe la velocidad de movimiento y la frecuencia de acción de los robots industriales en escenarios de aplicación. En el escenario de aplicación de robots de embalaje de alta velocidad, es posible que el brazo del robot necesite agarrar y colocar artículos rápidamente, en cuyo caso se requiere un sensor de fuerza de seis dimensiones con una alta frecuencia de respuesta. Si la respuesta del sensor es demasiado lenta, puede perder el pico del cambio de fuerza, lo que resulta en la incapacidad de controlar con precisión los movimientos del robot.
Por el contrario, en algunos escenarios de mecanizado lento, como el rectificado de piezas grandes de barcos, el robot se mueve lentamente y tiene requisitos relativamente bajos para la frecuencia de respuesta del sensor. En este caso, puede elegir un sensor con una frecuencia de respuesta ligeramente más baja pero con una mejor ventaja de rendimiento.
Coincidir con el ciclo de control del robot.
La frecuencia de respuesta del sensor debe coincidir con el ciclo de control del robot. En términos generales, la frecuencia de respuesta del sensor debe ser al menos varias veces la frecuencia del ciclo de control del robot, para garantizar que el sistema de control del robot pueda recibir y procesar la información de fuerza y torque a tiempo. Por ejemplo, si el ciclo de control del robot es de 10 ms, la frecuencia de respuesta del sensor es mejor que 100 Hz.
4. El método y tamaño de instalación.
Considere las limitaciones estructurales y espaciales del efector final del robot.
La estructura de los efectores finales de los robots industriales (como pinzas, ventosas, herramientas, etc.) es diferente y existen diferentes requisitos para la instalación de sensores de fuerza de seis dimensiones. En algunos efectores finales con construcciones complejas, puede ser necesario elegir un sensor que sea pequeño y de instalación flexible. Por ejemplo, en el caso de pinzas robóticas para la clasificación de piezas electrónicas pequeñas, debido al espacio limitado en las pinzas, es necesario elegir un sensor de menor tamaño que pueda integrarse fácilmente en la pinza.
Para herramientas pesadas utilizadas por grandes robots industriales, como grandes equipos de soldadura o herramientas de montaje pesadas, se debe considerar la firmeza del montaje y la estabilidad del sensor. Es posible que sea necesario instalar el sensor de tal manera que pueda soportar grandes fuerzas y momentos y que no se suelte durante largos períodos de funcionamiento del robot.
Asegúrese de que los sensores instalados no interfieran con el funcionamiento normal del robot.
Después de la instalación del sensor de fuerza de seis dimensiones, la función y el funcionamiento normal del efector final del robot no se ven afectados. Por ejemplo, cuando la ventosa del robot se utiliza para manipular objetos con superficies lisas, la instalación del sensor no puede cambiar el rendimiento de adsorción de la ventosa, ni puede bloquear el área de contacto entre la ventosa y el objeto, de lo contrario la manipulación El efecto se verá afectado.
5. Adaptabilidad al entorno laboral
Evaluar las condiciones ambientales del escenario de aplicación.
El entorno de trabajo de los robots industriales es variado e incluye temperatura, humedad, polvo, aceite, interferencias electromagnéticas y otros factores. En escenarios de la industria metalúrgica de alta temperatura, como robots de colada continua en plantas siderúrgicas, los sensores de fuerza de seis dimensiones deben poder soportar entornos de alta temperatura y, por lo general, requieren que el sensor pueda funcionar normalmente a altas temperaturas de varios cientos. grados Celsius y asegúrese de que la precisión de la medición no se vea muy afectada.
En entornos húmedos o con líquidos corrosivos, como talleres de producción de productos químicos, el sensor debe tener un buen rendimiento a prueba de agua y anticorrosión, y es posible que el material de la carcasa deba estar hecho de materiales anticorrosivos especiales y tener un buen rendimiento de sellado para evitar que los líquidos entren. entrar en el sensor y dañar los componentes electrónicos.
Considere la compatibilidad electromagnética
Si los robots industriales trabajan en un entorno con fuertes interferencias electromagnéticas, como cerca de algunos equipos eléctricos grandes o equipos de soldadura de alta frecuencia, el sensor de fuerza de seis dimensiones debe tener una buena compatibilidad electromagnética. Esto significa que el sensor es capaz de funcionar correctamente en este entorno electromagnético y no genera señales de medición erróneas debido a interferencias electromagnéticas, que pueden afectar el control y funcionamiento del robot.