机器人一直努力匹配人类触摸。但是，传感器技术的最近进步现在使机器能够处理精细装配任务所需的敏感力，例如放置，插入和拧紧零件。
力控技术提供了快速的触觉反馈，以前所未有的精度引导机器人。装有力控制装置的机器可以装配公差极小的零件。
通常，机器人的位置控制与预定义的路径和速度。通过力控制，机器人对周围环境做出反应，并根据力传感器的反馈偏离程序设定的路径或速度。
大多数力控制传感器是六轴，提供三个线性和三个旋转运动。但是，还有两个轴力传感器可提供更多有限的运动。
“任何需要灵巧和触摸感觉的自动化程序流程都是机器人力传感技术的良好候选人，”ATI工业自动化Inc.的强制性扭矩传感器产品经理“是强制 - 力量 - 控制技术的最大优势灵活性和质量。
斯特恩解释说:“力扭矩传感器为机器人创造了适应环境的能力。”“力量是超越视野的下一步。”它可以完成各种高价值的组装任务。”
然而，力控制与视觉系统不同。例如，关于机器人力控制的常见误解是它可以取代现有技术，如视觉指导。
“这不是这种情况，”Epson America Inc.的机器人产品经理Stacey Tieu说：“将会有一些申请，愿景指导是更好的选择和其他愿景指导和武力指导的应用。它归结为申请要求。
“发展仍然是一项挑战”，“铁城”增加了“。“有些解决方案缺少点击界面，需要大量的编码来设置力控制应用程序。”
Annick Mottard指出:“当精确度成为成功组装的关键时，力控开启了许多新的可能性，允许(制造商)自动化(直到最近)还不能自动化的更复杂的过程。”Robotiq公司的产品经理。“现在，你可以通过在每个时刻施加精确的力，为插入程序编写许多不同的动作。所有这些都可以在几分钟内编程，只需要很少的训练。
“对于必要的精度较低的任务，力控制是增加鲁棒性的重要资产，即使某些部件，视觉或夹具移动有点，即使某些部件，视觉或夹具也在移动的重要资产，”索马德指出。“机器人将根据武力感知，而不是精确的航路点，因为它可能会发生越来越多的周期。
“强制控制正在EPSON机器人产品管理总监Gregg Brunnick在不可能的区域中开辟了机器人自动化的可能性。“它使机器人能够用高精度或高性能运动引导要求解决应用，使其适合各种高精度应用。”
力控制在行动中
先进的力量控制技术在ABB机器人双臂yumi机器等协作机器人中支付关键作用。
ABB机器人公司(ABB Robotics)装配和测试业务线经理尼古拉斯•德凯泽(Nicolas De Keijser)表示:“机器人的感觉和人类一样。”“这使得机器能够感觉到它是否成功地插入了一些东西。
“力控技术最初用于汽车动力总成应用，”De Keijser说。“但是，我们现在看到电子行业对它的需求越来越大，特别是使用小的snap-fit组件的盒式构建应用程序。
“机器人力控制技术也用于干扰拟合应用，”De Keijser解释说。“力控制引导机器人，以便它找到启动插入的实际位置。
“典型的汽车应用涉及将杆和活塞插入圆柱体，”De Keijser添加。“需要一定数量的Wiggling来成功完成此装配任务。机器人需要知道何时何地反对某些东西。“
机器人力控制在福特汽车公司的Van Dyke传输厂，2018年收件人中起着关键作用年份组装植物奖。高混合物，大容量设施生产70种不同的自动变速器模型，可用于各种福特和林肯车辆，该车辆具有前方和全轮驱动。
力控制技术确保无损坏的组件组装，防止设备损坏。它用于组装应用程序，这些应用程序需要灵活的部分，并且需要几个调整或者X-Y-Z方向基于部分变化是唯一的。
“力监测用于安装应用程序，其中大会需要一些技巧来安装和防止损坏，”制作团队经理制作劳伦斯·林涅堡说。“在多轴方向上监测力，并基于循环内定义的关键参数进行调整。
“该策略为组件和部分变化提供了强大的解决方案，”Linneburg指出。“每个安装都是唯一的，以自动组装操作中的人类方法模仿。具有预定义的参数来控制安装提供了一致的安装并根据手动安装删除某些变化。“
福特van Dyke传输设备的一个应用是一种多级力控制自适应学习机器人，用于安装离合器，它需要机器人在安装离合器期间调节到传动装置中。这需要复杂的分析，包括机器人力监测和位置运动，因为它在传动壳体的桶内继续。
组件安装有波浪状运动，并将其深入置于壳体中。齿轮安装以类似的方法处理，需要相同的监控和调整。过去，手动安装传动齿轮。自动化力控制系统减少了与噪声，振动和粗糙度（NVH）相关的线端部质量问题。
新产品
今天可获得各种力量控制传感器，并且软件已经提高了易用性。
例如，ATI最近推出了AXIA80，它是针对使用较轻有效载荷机器人的电子装配应用程序。高性能，低成本力传感器具有内置电子设备，可降低系统的占地面积。
“这已经向大量的新应用打开了大门，”斯特恩说。“所有电子产品都是船上，因此它直接输出以太网或EtherCAT。系统的硬件包括传感器和进入机器人的电缆。这就是让它奔跑和运行所需的一切。“
今年晚些时候，ATI将扩展这一行以包含六口不同的产品模型。它还将释放用于繁重有效载荷应用的安全额定力扭矩传感器。
斯特恩说:“我们的目标是让几百公斤重的机器人协同工作。”“这将使在最终装配线上安装车门等汽车应用成为可能。”
爱普生机器人最近推出了一个紧密集成的力控制系统，使该公司的SCARA机器人能够利用力反馈数据感知并做出精确的动作。由爱普生专有的石英技术驱动，它使机器人能够检测六个轴的力，精度下降到0.1牛顿。
Tieu说:“这个数值水平使力测量具有更高的灵敏度。“由实时伺服系统集成驱动，力导提供快速的触觉反馈，以指导机器人进行高精度零件放置。
“[我们的]传感器具有稳健和耐用的，具有卓越的震动和外力的抵抗力，”拉管索赔。“传感器采用，以耐受高达1000名牛顿的势力。即使应用了显着的力量和扭矩，您仍然可以获得精确的结果。
Tieu补充道:“Force Guide快速且易于实现，减少了所需的代码量。”“它完全集成在爱普生RC+开发环境中，因此可以在一个易于使用的指向和点击界面中创建和测试力引导应用程序。”
开发环境提供预先配置的力量指导对象工具，以提供一种创建基于机器人力的动作和应用的简单方法。
力导还提供实时力导监控，允许用户根据对象参数查看和调整力导。也可以通过手工指导进行简单的教学;用户可以减少教学机器人位置所涉及的时间和复杂性。据Tieu介绍，Force Guide提供了软伺服模式，用户可以简单地用手移动机器人到想要的位置，并在触摸屏上的教学挂件上记录这些位置。
Robotiq最近启动了Force Copilot，这是一种直观的软件程序，操作万向机器人的电子系列嵌入式力扭矩传感器。它加速了各种应用的编程，包括部件插入和表面发现。
Mottard解释说:“Force Copilot的传感功能提高了组装、整理、机器照料和拾取放置应用的灵活性和可靠性。一套安装工具允许用户手动引导机器人在复杂的轨迹上。
“该软件可以轻松放置在夹具，托盘和卡盘中的物体，并通过其对准，分度和插入功能来促进组装应用，”索赔缺点。“直观的界面解锁了整理应用，可调节适应性合规性和所有机器人轴的恒定力。
“我们希望把世界上每一个生产线操作员从重复性的手工工作中解放出来，”Mottard说。“有了Force Copilot，我们可以让任何人都能使用复杂的机器人运动编程。Force Copilot作为人类操作员的向导，帮助机器人快速、轻松地编程。”
了解有关福特van Van Dyke传输厂的装配行动，点击这里．
