Захваты промышленного робота

Захваты промышленного робота предназначены для захвата, удержания и перемещения различных предметов. Эти предметы бывают различной формы, поэтому и задачей конструкторов является разработка захватов, которые максимально подходили бы для конкретных предметов. Задача разработки схвата для робота упрощается в случае, если промышленный робот работает с объектами одного вида, однако бывает и так, что роботу приходится оперировать объектами различной формы и веса, например, на линиях сортировки. В этом случае разрабатываются универсальные захваты, дополняемые системами искусственного интеллекта с функцией самообучения, при каждом новом удачном или неудачном захвате робот становится умнее, точнее выбирает место захвата для подобного предмета в будущем. Но обо всем по порядку.

Итак, основным назначением захватов для промышленных роботов являются операции паллетирования / депаллетирования. В данном случае определяющими для выбора схвата для робота будут: тип упаковки, требуемая производительность, необходимость дополнительного позиционирования паллет. Наиболее распространенными видами паллетируемой продукции являются коробки, мешки, бутылки, банки, кирпичи.

Для перемещения грузов, имеющих плоскую верхнюю поверхность подойдут вакуумные захваты для роботов. Принцип действия вакуумных захватов для роботов состоит в создании низкого давления между вакуумной присоской и поверхностью перемещаемого объекта, за счет чего создается удерживающая сила, дающая возможность подъема объекта. Вакуумные захваты крайне просты и дешевы в эксплуатации. Вакуумные схваты состоят из следующих компонентов: вакуумного насоса, трубок, фитингов и вакуумных присосок. Вакуумные захваты для промышленных роботов используются чаще всего для перемещения коробок, листовых материалов (стекла, гипсокартона, ДСП). Кроме доступной цены, и простоты такие захваты не повреждают перемещаемые материалы.

Вторым по распространенности видом захвата являются вилочные захваты для роботов. Они предназначаются для перемещения мешков, нестандартных упаковок, коробок. Близко по конструкции к вилочным захватам для роботов располагаются зажимные захваты для роботов. При проектировании зажимных захватных устройств для роботов необходимо достичь баланса степени усилия губок: при недостаточном усилии груз будет выскальзывать, при чрезмерном повреждаться. Особенно это важно для перемещения хрупких предметов. Для перемещения хрупких предметов может быть использован захват на основе самонастраиваемых изгибаемых приводов из диэлектрического эластомера (DEA), но пока данные захваты не получили широкого распространения. Зажимные захваты могут быть гидравлическими, пневматическими и электрическими.

Для перемещения металлических предметов, способных к намагничиванию, используются магнитные захваты для роботов. Магнитные захваты промышленных роботов могут быть: электромагнитными и с постоянными магнитами. Электромагнитные захваты приводятся в действие при наличии постоянного тока, в них отцепление перемещаемого груза производится при отключении подачи тока. Захваты для роботов с постоянными магнитами не требуют наличия внешнего питания, однако они требуют отдельного приспособления для снятия груза с захвата после окончания перемещения.

При наличии нескольких операций при паллетировании используются комбинированные захваты, например, когда необходимо установить поддоны или промежуточные листы. В данном случае применяются вакуумно-зажимные и вакуумно-вилочные захваты.

Для работы с различными объектами используются промышленные роботы с функцией самообучения. Принципом работы таких роботов является совершение множества попыток (успешных и неуспешных), со временем благодаря обучению на основании глубоких нейронных сетей (CNN) количество успешных попыток растет, с уровня 800 000 попыток робот уже практически не допускает ошибок.