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【技术干货】并联机器人应用详解之分拣

时间:2019-03-22 来源:勃肯特

近年来,随着同行业内各个企业之间的竞争形势日益激烈,人力成本的不断上升,越来越多的传统制造企业愿意把更多工业机器人引入工厂,进一步提升工业生产效率,促进产业结构的智能化调整。在这个过程中,并联机器人因其刚度高、速度快、柔性强、重量轻等优点,在食品、药品、3C、电子等轻工业中应用最为广泛,在物料的理料、分拣、装箱、转运等方面有着无可比拟的优势。


? ?常见的分拣工艺,并联机器人结合传感器、工业相机、编码器等外界感应识别系统,对来料按照特定条件进行快速分拣,大致可分为以下两类:


? ?①? 按照不同形状、颜色进行分类分拣


? ?②? 根据要求的质量、形状进行筛选分拣


? ?高效率的分拣前提条件之一就是较为严格的来料位姿和速度,也因此使理料成为工艺中至关重要的环节。但是,理料环节设计过为简单会直接影响分拣效率,过为复杂则对项目投入成本及占地等方面造成客户的负担。勃肯特从实际应用案例出发,为您提供非常规分拣的解决方案。

? ?1、 当来料出现堆叠摆放,前端理料的设计不再是必须


? ?使用常规方式无法分拣堆叠来料的根本原因,在于堆叠物料的平面投影轮廓和2D相机视觉系统既定轮廓的差异,而差异的出现会导致机器人缺失来料物品的明确坐标信息,最终导致漏料;此外,即使配备3D视觉,并联机器人受末端自由度的限制,也无法进行空间更大自由度的拾放。


? ?串并混联六自由度机器人为一种"3P-3R"的新型结构机器人,具备了串联机器人的灵活性和并联机器人高速的特性,末端J4、J5、J6轴分别可进行空间±360°、±150°、±360°旋转,配合3D视觉识别系统,在三维空间中标定堆叠物料的位姿及定位坐标,进行空间六自由度的抓取。理料分拣一机两用,前端无需再增加理料工序,可大大减少了客户在生产线成本上的投入。




? ?(3D视觉配合串并混六轴分拣工艺)


? ?2、 并联机器人也可以做到把平置的物品竖起来


? ?相较串并混联六轴结构减少了1个自由度的“3P-2R"的串并混联五轴机器人的应用则更为广泛。结构包括定平台、串联运动单元、并联运动单元和动平台,其中,串联运动单元通过安装在定平台旋转电机,经伸缩传动轴带动,实现安装在动平台上的两组平行输入轴进行嵌套式传动机构,使得输出部分可以分别末端完成J4、J5轴运转。


? ?较为常见的工艺表现就是拾取平置的物料竖直放置,且因兼具机器人可柔性作业的优势,可根据设定好的摆放要求,如瓶身高度的差异、瓶型的差异等,完成多种来料的差异化放置,从而提升产线在应用中的多样性,可谓一次投入多种使用,在食品、药品、日化等行业应用广泛。




? ?(串并混五轴分拣装托工艺)


? ?3、 当来料过于密集,末端回料装置可以没有


? ?所谓“循环”分拣就是,当来料密集的情况下,针对常规分拣设计中为了防止出现机器人漏抓时需增加回料装置的问题,以圆形物料流转路线为基础,来建立机器人本体视觉识别以及末端轨迹移动方式。这就是勃肯特针对客户最新应用场景推出的圆盘抓取方式。


? ?圆盘抓取这项"特殊"抓取方式的实现,打破了部分被垄断的技术壁垒,在国内机器人行业中的应用属于首创,可有效解决传送带占地面积大、来料密集时漏料等问题。圆盘抓取实现的技术难点在于,并联机器人根据视觉系统、编码器提供的来料在圆盘上的位姿、运动速度的信息,通过运用圆形轨迹追踪算法,以圆盘中心建立工件坐标系,配合视觉系统提供的信息实时转换末端执行器的轨迹,来实现机器人在圆形主转盘上追踪、抓取物件




? ?(圆盘抓取技术)


? ?就目前形势分析,因为工业机器人和人工成本剪刀差扩大,导致“机器换人”大势所趋,在传统工业生产的基础上实现机器对人的替换,也仅仅只是完成了工业自动化的第一步。勃肯特从生产型企业的角度出发,不断创新、优化自身产品性能,将视角集中在改善客户生产效率的同时,深挖客户痛点,将在2019年将陆续提供更多诸如圆盘抓取类的应用型技术,为客户提供更多节省成本性的解决方案。

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