SCHUNK雄克三爪定心機(jī)械手

工件搬運(yùn)的進(jìn)階版

在現(xiàn)代化生產(chǎn)中，機(jī)械手會(huì)執(zhí)行各類(lèi)搬運(yùn)任務(wù)。不同的工件會(huì)對(duì)抓取技術(shù)提出不同的要求。SCHUNK 新一代機(jī)械手具有可適應(yīng)工件參數(shù)的夾持模式，以滿(mǎn)足應(yīng)用靈活性的要求。為此，自動(dòng)化專(zhuān)家新開(kāi)發(fā)了一個(gè)新的電子裝置和軟件平臺(tái)，并且該平臺(tái)將持續(xù)開(kāi)發(fā)。

Lauffen（勞芬）的技術(shù)導(dǎo)者帶來(lái)了一款面向未來(lái)的軟件平臺(tái)：讓單個(gè)機(jī)械手具備不同的抓取模式，可使用同一個(gè)機(jī)械手執(zhí)行不同的操作任務(wù)。用戶(hù)可以根據(jù)具體需求對(duì)這些抓取原理進(jìn)行參數(shù)化設(shè)置。設(shè)置抓取模式的核心是 SCHUNK 持續(xù)開(kāi)發(fā)的電子裝置和軟件平臺(tái)；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)有的抓取方法進(jìn)行改進(jìn)，持續(xù)開(kāi)發(fā)更多可能性。通過(guò)這種方式，使用現(xiàn)有機(jī)械手的客戶(hù)也能夠從之后的軟件更新中受益，得到產(chǎn)品性能的提升。因此，SCHUNK 大程度地利用了軟件在自動(dòng)化組件中的靈活性、適應(yīng)性以及最終的可持續(xù)性，使其機(jī)械手能夠適合未來(lái)的應(yīng)用。

通用平臺(tái)支持兩款新機(jī)械手系列

SCHUNK 于 2022 年推出了兩款機(jī)械手 EGU 和 EGK 系列。電動(dòng)通用型機(jī)械手 EGU 特別適用于機(jī)床的靈活上下料，其亮點(diǎn)是能夠可靠地應(yīng)對(duì)各種搬運(yùn)任務(wù)，是一款多功能產(chǎn)品。同時(shí)，用于抓取小元件的機(jī)械手 EGK 專(zhuān)為搬運(yùn)精密型工件，主要應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室行業(yè)或電子制造中要求苛刻的各種任務(wù)而設(shè)計(jì)。除了這兩個(gè)系列外，SCHUNK 還開(kāi)發(fā)了一款軟件平臺(tái)——兩款機(jī)械手共享相同的電子設(shè)備和通用軟件。例如，同時(shí)使用兩種機(jī)械手的用戶(hù)可以統(tǒng)一為這兩款機(jī)型進(jìn)行調(diào)試和編程。技術(shù)人員不必再為設(shè)置另一款機(jī)械手而花費(fèi)時(shí)間。這種跨系列和統(tǒng)一的功能性概念為客戶(hù)提供了附加價(jià)值。

當(dāng)前可用的抓取模式有：BasicGrip（基礎(chǔ)抓取）、SoftGrip（輕柔抓取）、StrongGrip（強(qiáng)力抓取）

借助這款新的軟件平臺(tái)，SCHUNK 最初創(chuàng)建了三種不同的抓取模式：BasicGrip（基礎(chǔ)抓取）、SoftGrip（輕柔抓取）、StrongGrip（強(qiáng)力抓取）。不同的抓取方法為用戶(hù)開(kāi)辟了一個(gè)全新的維度，使他們能夠根據(jù)應(yīng)用對(duì)不同零件進(jìn)行差異化搬運(yùn)。BasicGrip（基礎(chǔ)抓取）以往稱(chēng)之為“普通模式"，該模式下可對(duì)抓取時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化——抓取過(guò)程要盡可能快，實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)量。此模式與 EGU 和 EGK 均可兼容。電機(jī)持續(xù)通電，并操作調(diào)節(jié)抓取操作，這可以有效地檢測(cè)工件掉落。在 BasicGrip（基礎(chǔ)抓取）模式下，可使用 50% 到 100% 的額定抓取力。抓取速度由機(jī)械手本身根據(jù)設(shè)定的抓取力自動(dòng)更改。

然而，在抓取過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)短時(shí)沖力（盡管只在毫秒之間）；可能會(huì)造成敏感工件的損壞。尤其在電子行業(yè)中需要關(guān)注這一點(diǎn)，例如，在搬運(yùn)敏感的電子元件進(jìn)行裝配操作時(shí)：在抓取過(guò)程中出現(xiàn)的短暫力峰值期間，過(guò)高的抓取力作用在組件上，可能會(huì)導(dǎo)致 PCB 彎曲，形成細(xì)微的裂縫，甚至單個(gè)導(dǎo)體軌道斷裂。在實(shí)驗(yàn)室中也有類(lèi)似的場(chǎng)景：如果在力峰值期間對(duì)試管或裝有精細(xì)內(nèi)容物的敏感介質(zhì)施加過(guò)大的夾持力，則可能由于污染而出現(xiàn)裂縫甚至爆裂，后果難以預(yù)料。為了將這些特定于應(yīng)用的功能納入考慮范圍中，SCHUNK 對(duì)抓取模式進(jìn)行了區(qū)分。

SoftGrip（輕柔抓取）模式：適配 EGK，可實(shí)現(xiàn)輕柔的搬運(yùn)

SoftGrip（輕柔夾持）抓取模式適用于搬運(yùn)容易受損的精細(xì)、易碎型工件，例如電子元件、玻璃或陶瓷制品。由于其總體抓取速度較低，幾乎不會(huì)出現(xiàn)力峰值。客戶(hù)可以設(shè)置讓機(jī)械手以大速度預(yù)定位到接近工件前的幾微米內(nèi)，然后發(fā)送抓取命令；預(yù)定位可以補(bǔ)償一定的循環(huán)時(shí)間，并且與所有抓取原理相關(guān)。即使在 SoftGrip（輕柔夾持）模式下，電機(jī)也會(huì)持續(xù)重新調(diào)整抓取力。該模式下可使用 50% 到 100% 的額定夾持力，適用于使用 EGK 小部件機(jī)械手搬運(yùn)易碎的零件。

使用 StrongGrip（強(qiáng)力夾持）搬運(yùn)重型部件：事半功倍

EGU 通用型機(jī)械手適用于重型、堅(jiān)固和不敏感部件的工業(yè)搬運(yùn)，例如自動(dòng)化機(jī)床上下料。這類(lèi)應(yīng)用通常需要很高的抓取力。抓取技術(shù)專(zhuān)家為這些應(yīng)用場(chǎng)景開(kāi)發(fā)了 StrongGrip（強(qiáng)力夾持）模式，該模式下，機(jī)械手可超出額定抓取力。這項(xiàng)特殊功能基于一種特別的設(shè)計(jì)：無(wú)刷直流電機(jī)、磁場(chǎng)制動(dòng)器、中心主軸上用于位置檢測(cè)的編碼器系統(tǒng)，以及機(jī)械手中的正齒輪相互作用。SCHUNK 的設(shè)計(jì)人員在上部正齒輪和輸出小齒輪間插入了一個(gè)彈性爪形聯(lián)軸器。通過(guò)該元件保持夾持力，同時(shí)實(shí)現(xiàn) StrongGrip（強(qiáng)力夾持）功能。在抓取過(guò)程中，首先讓過(guò)量電流短暫地通過(guò)電機(jī)，然后夾住工件；相對(duì)較高的能量輸入會(huì)產(chǎn)生高于額定值的抓取力。在此過(guò)程后，制動(dòng)器會(huì)被觸發(fā)，并凍結(jié)爪形元件中的彈性形變。此時(shí)，電機(jī)已關(guān)閉以避免熱過(guò)載，同時(shí)高抓取力會(huì)存儲(chǔ)在系統(tǒng)中，幾乎沒(méi)有損失。

新的 EGU 和 EGK 機(jī)械手于 2022 年底推出，在上市銷(xiāo)售前便已進(jìn)行了大量的耐久運(yùn)行和長(zhǎng)期測(cè)試。此外，后續(xù) SCHUNK 從對(duì)實(shí)際連續(xù)運(yùn)行的進(jìn)一步研究中獲得了新的見(jiàn)解，進(jìn)一步地開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的極限。因此，通過(guò)軟件調(diào)整，現(xiàn)有的硬件在性能方面也能夠繼續(xù)提升。得益于軟件的發(fā)布，除 EGU 70 型號(hào)外，在 StrongGrip（強(qiáng)力抓取）模式下可實(shí)現(xiàn)的抓取力甚至能夠再次增加——從額定值的大 150％ 提高到 200％。抓取力翻倍后，用戶(hù)將獲得真正的性能提升。

軟件所帶來(lái)的巨大潛力，使用戶(hù)能夠使用相同機(jī)械手靈活地完成不同的搬運(yùn)任務(wù)。SCHUNK 產(chǎn)品經(jīng)理 Benjamin Schell 解釋說(shuō)：“StrongGrip（強(qiáng)力抓取）模式可以隨時(shí)調(diào)用。" “用戶(hù)可以指定，在 BasicGrip（基礎(chǔ)抓取）模式下進(jìn)行抓取后，施加制動(dòng)并關(guān)閉電機(jī)。這樣做的好處是，由于功耗大大降低，機(jī)械手會(huì)處于節(jié)能模式，" 產(chǎn)品經(jīng)理繼續(xù)說(shuō)道。這項(xiàng)特殊功能——通過(guò)無(wú)動(dòng)力電機(jī)實(shí)現(xiàn)高夾持力——可支持工廠(chǎng)的操作人員實(shí)現(xiàn)流程節(jié)能。

軟件通過(guò)靈活性和對(duì)未來(lái)的適應(yīng)性為客戶(hù)提供支持

除了通過(guò)抓取模式獲得靈活性以外，常用的通信接口——例如 PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT 和 IO-Link——以及用于數(shù)據(jù)交換的一致控制協(xié)議也是用戶(hù)的加分項(xiàng)。Benjamin Schell 進(jìn)一步解釋說(shuō)：“無(wú)論使用哪個(gè)接口，操作都是一樣的。" “即使是不同的機(jī)械手，用戶(hù)也總能找到操作方案。將來(lái)，SCHUNK 的所有機(jī)電一體化機(jī)械手都將以這個(gè)新的軟件平臺(tái)為基礎(chǔ)，使客戶(hù)的系統(tǒng)能夠更好地適應(yīng)未來(lái)、保持一致性、可持續(xù)性和競(jìng)爭(zhēng)力。" SCHUNK 保證，軟件平臺(tái)將會(huì)考慮客戶(hù)的需求和市場(chǎng)反饋進(jìn)行持續(xù)開(kāi)發(fā)。

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