案例詳情

協作機器人系統

協作機器人(cobots)系統的操作概念基于機器人與操作員之間的交互作用。通常該系統包括一個帶有特定工具的電動機械結構?一個機器人手臂，以及一個人機界面，允許操作員控制機器人手臂的位置或運動。整個系統由軟件和電子系統控制，將人機界面連接到電動機械結構，并執行用戶的命令。

協作機器人系統必須配備許多類型的傳感器，用于安全性、功能、控制和數據收集，以確定機器人何時、如何行動。傳感器收集環境數據，控制程序確定機器人何時如何行動，執行器實施動作，傳感器收集與交互作用相關的數據，并向控制系統提供反饋，并實時無限重復。力、扭矩、負載、質量、壓力和多軸力測量，每個傳感器必須提供可靠準的信號。

這種類型的OEM定制傳感器應被視為一個完整的系統（將應變片、傳感器彈性體、電纜和電子電路裝配成一個整體）和應變測量作為可靠性的關鍵元素之一。

構建協作機器人傳感器的路線圖 

制造協作機器人傳感器的過程可能會根據具體的傳感器類型和應用而有所不同，但通常包括以下步驟： 

• 確定傳感器類型和要測量的物理量 

  這將取決于協作機器人將執行的具體任務。例如，用于拾取和放置任務的協作機器人可能需要一個負載傳感器來檢測和定位物體。

• 選擇適當的材料和組件

  傳感器組件必須根據具體的應用和環境進行選擇。

• 設計優化 

  通過使用有限元分析（FEA）來優化傳感器設計。這種方法可以模擬傳感器在各種機械載荷下的性能，從而能夠在制造和部署之前識別出任何潛在的問題。這有助于減小昂貴的錯風險，并提高整體設計水平。此外，FEA還可用于確定應變片的理想位置，保證精確測量。

• 原型制作 

  在產品開發周期中，原型制作發揮著至關重要的作用。通過創建原型，可以將應變片安裝在傳感器組件上，并將它們接入惠斯通電橋以評估性能。這一步有助于確認最終產品將具有優越的質量并滿足所需的規格，最大程度地減少發生昂貴錯誤的可能性，并簡化了產品推向市場的路徑。

• 保護傳感器

  設計工程師在設計階段考慮到應用中存在的特定環境因素，并選擇涂覆材料和傳感器結構，以確保達到最佳的保護效果。可以利用各種涂層來保護傳感器免環境挑戰的影響，例如高溫、高壓和腐蝕性液體的存在。

• 重新測試并最終確定傳感器

  涂覆的傳感器隨后會在發貨前進行測試。所有的需求都已最終確定。在設計和制造過程之后，它現在已經準備好集成到協作機器人系統中。

應變片

應變片通常用于測量非常小而精確的機械應變。電阻的變化也非常小，因此不能直接用歐姆表測量。所以應變片必須包含在一個能夠精確確定電阻變化的測量系統中。為此，必須創建一個惠斯通電橋電路。惠斯通電橋電路由應變片組成。它將機械應變轉換為電阻的變化。 

實際上，基于應變片的力傳感器可以測量最輕微的變形?從而產生高度精確的力測量結果，這對于需要高精度的應用非常關鍵，例如處理精細物體或調整運動的力度。

為何選擇HBK作為OEM定制傳感器的合作伙伴

不斷致力于創造創新產品的OEM廠商希望獲得可以輕松集成到協作機器人中執行特定功能的傳感器，并根據嚴格的行業質量標準進行制造。然而，標準產品并不總能滿足工程師對尺寸、性能、質量或價格的期望，因此唯一的選擇往往是訂制傳感器。但這需要專業知識?傳感器設計、原型開發和驗證、生產和質量控制方面的知識。

HBK的專業工程團隊具有豐富的傳感器解決方案構建和定制應變片制造經驗，可以積極參與并就基礎傳感器系統設計提供建議?從快速原型制作到開發和制造定制傳感器解決方案。