ATI機(jī)器人碰撞傳感器-自動復(fù)位，避免停機(jī)

ainet.cn 2022年08月05日

　　隨著機(jī)器人工業(yè)自動化工藝越來越復(fù)雜，機(jī)器人開始承擔(dān)的工作也越來越多，碰撞感應(yīng)能力變得十分重要，這是一種保險政策，防止設(shè)備的某些部分或者機(jī)械臂本身受到損傷。機(jī)器人碰撞傳感器是一種保護(hù)裝置，用來保護(hù)機(jī)器人和其他設(shè)備。

　　ATI碰撞傳感器也被稱作碰撞保護(hù)裝置，是為了保護(hù)機(jī)器人末端使用的工具因發(fā)生碰撞而不被損壞，產(chǎn)品具有能量吸收功能，并可實現(xiàn)自動復(fù)位。碰撞傳感器的能力和特性使其成為一項優(yōu)秀的投資，碰撞傳感器提供的保護(hù)功能，使它能保護(hù)機(jī)器人和工具、降低機(jī)器人停機(jī)時間、完成整個工作不需要人為干涉。產(chǎn)品經(jīng)過百萬次測試仍然能保持良好的工作狀態(tài)。

ATI碰撞傳感器的特點優(yōu)勢

　　高重復(fù)定位精度：傳感器發(fā)生碰撞后回到原點位置的回位精度為0.025mm

　　形變范圍：工具發(fā)生碰撞后，傳感器有大的形變范圍(X、Y方向發(fā)生碰撞、Z軸方向和扭轉(zhuǎn))，讓機(jī)器人有足夠的時間停止工作;產(chǎn)品可實現(xiàn)張角在+/-10度，轉(zhuǎn)角+/-20度，Z軸方向6～16毫米的位移補償(依照不同型號而有所變化)

　　能量吸收：碰撞產(chǎn)生的能量在氣缸內(nèi)被吸收，工具不會因發(fā)生碰撞而被損壞;離開碰撞點，傳感器吸收能量后被釋放，產(chǎn)品能自動恢復(fù)到原來的位置跳變一致性：傳感器無論是在水平方向、軸向、轉(zhuǎn)角等不同方向發(fā)生碰撞，跳變壓力一樣

　　自動復(fù)位：發(fā)生碰撞后，機(jī)器人移開工具后，碰撞傳感器能自動恢復(fù)到正常狀態(tài)

　　反應(yīng)靈敏：在給定的壓力下，靈敏度是一致的，與碰撞的方向無關(guān)快速響應(yīng)

　　碰撞檢測：雙跳閘點可配置多種方式，以防止意外信號跳閘設(shè)計

　　堅固耐用：大量使用工具鋼(Rc60+)，在磨損和碰撞區(qū)域使用軸承銅可選配防護(hù)等級：防止水或油基機(jī)器冷卻劑或火花和焊接飛濺進(jìn)入傳感器本體

如何選擇碰撞傳感器的型號?

　　一個成功的應(yīng)用，要選擇尺寸合適的碰撞傳感器。選碰撞傳感器的時候要考慮工件重量，機(jī)器人運動造成的慣性載荷，工件在工作過程中產(chǎn)生的載荷。一旦這些都計算好了，就可以確定傳感器型號了，同時也可以確定跳變點的設(shè)定壓力。跳變點設(shè)定的壓力最好是可調(diào)的。例如，計算的設(shè)定壓力是50psi，調(diào)壓范圍應(yīng)該是25-75psi。

　　1. 計算出來的實際負(fù)載

　　通過圖1，能夠?qū)⒘D(zhuǎn)換成末端執(zhí)行工具施加到碰撞傳感器上的合力矩，轉(zhuǎn)矩，以及軸向負(fù)載。利用圖1的曲線和下面的公式來計算最差情況下的負(fù)載。所有三個量-軸向負(fù)載，轉(zhuǎn)矩和剪切力矩-都應(yīng)該考慮其動態(tài)的，靜態(tài)的，以及合力的作用情況。

　　備注：不是所有的分作用力(靜態(tài)的，動態(tài)的，和工作的)在機(jī)器人作業(yè)的整個過程中都會出現(xiàn)。結(jié)果就是，軸向，轉(zhuǎn)矩，剪切力矩最差的情況會在機(jī)器人程序不同時間段出現(xiàn)。

　　公式：軸向負(fù)載(F)=F2

　　轉(zhuǎn)矩(T)=F3*D3 力矩(M)=√( (F1*D1)2 + (F2*D2)2 )(F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3為各自動態(tài)，靜態(tài)和分作用力的合力;計算跳變壓力時必須考慮。)

　　a. 靜態(tài)力：機(jī)器人手臂靜止時，工具重量施加的載荷。這包含連接到傳感器上所有部件的總重，沿著重力的方向作用在重心位置。

　　b. 動態(tài)力：由于機(jī)器人手臂加速，會在工具重心位置增加慣性力。這個力作用方向與運動方向相反。動態(tài)力和靜態(tài)力疊加，必須加以考慮來保證選擇合適的碰撞傳感器。

　　c. 工作力：正常工作的情況下，在工具邊沿產(chǎn)生的作用力。如果這些力的大小和作用點已知，就可以用同樣技巧將其轉(zhuǎn)換成對碰撞傳感器的載荷。

　　2. 選擇碰撞傳感器型號

　　通過步驟1確定近似的負(fù)載后，選擇動態(tài)和靜態(tài)力矩和轉(zhuǎn)矩都要大于計算值的碰撞傳感器。

　　3. 獲得需要設(shè)定的壓力

　　對一個負(fù)載已知的既定型號的碰撞傳感器，可以通過下面的公式計算設(shè)定壓力：P = PM + PT + PF這里用PM，PT，PF分別表示剪切力矩，轉(zhuǎn)矩和軸向載荷在跳變點時的期望值。用下面表格中的公式計算PM，PT和PF，這里的M，T，F(xiàn)指的是跳變點時的期望值。