机械手自动化是否适于小量生产？ - 文章

机械手自动化是否适于小量生产？

作者：Derek Korn

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大量制造与机械手自动化有密切的联系。用于这些大量生产的，服务于机械的机械手，不需要有很高的柔性，因为在大量生产中，可能只装卸一种零件，次数达几十万次。

然而，这样缺乏适应于频繁更换零件和小量生产的柔性，妨碍了机械手自动化用于承包的车间。由FANUC Robotics America, Inc. 开发的V-500iA基于PC的视频系统，使机械手自动化实用于小量生产，因而所有规模的车间都能得益，自动化机械的这种趋势提供更高的主轴利用率和自动去毛刺、测量或装配的可能性以及劳动力的更精明的使用。

据FANUC材料处理部总经理Richard Johnson介绍，这种最新的、基于PC的视频技术，使机械手能检拾零件而不需专用的零件定位夹具。如今零件能以较少的结构方式(例如在一个皮带输送机上)出现于机械手面前，并且机械手的调整，只要改变机械手的夹持器，就能捡拾一种新型零件。视频技术，除了定位零件以外，也能认出一个零件族中不同的零件。

基于PC的视频系统使机械手能用于无夹具的零件。这就提供了适
应不同零件几何形状的柔性，而这在小批量生产中是很需要的。

Johnson先生提出承包车间可能存在的，关于服务于机械的机械手的现代视频系统的一些问题。

◆ 摄像机安装在哪儿？一个视频系统首先有一个或多个摄像机，用于快速拍摄零件的像，以便系统的软件能确定零件的位置和方向。摄像机可以安装在机械手的关节臂上，以便能从各个角度捕获影像。固定摄像机可以安装在远处上方或在机械手捡拾零件相邻近的位置。远距离安装使摄像机能定位在高于机械手臂能达到的地方，以便把摄像机的现场深度扩大到最大。

◆ 现代视频系统能“看”得更好吗？早期的视频系统对于光和反差特别敏感。那些系统是基于二进制的，也就是说，影像的每个像素或者接通，或者断开。许多现代视频系统是基于灰度级的，而它们的软件有后处理能力，能进一步提高影像的质量。这些灰度级系统，在光和反差方面，不像二进制系统那样敏感，但高效的光总是视频系统可靠性的关键部分。

◆ 零件可以怎样展现在机械手面前？视频系统可以把在浅盘、输送机和结构料仓上的，处于各个方向的零件定位。FANUC提供无夹具的零件储存料斗，它用许多浅盘，机械手可以翻动，并且一旦空了，可以离开，这样就能通到下面的存有零件的浅盘。V-500iA系统使用的软件有几何模式匹配特性，它检查一个物体的几何形状而不寻找培训的像素模式。这在定位零件中是有帮助的，零件相对机械手而言，可以不用展现在同一个方向，或者零件可以部分被遮盖。

◆ 该应用需要一个2维或3维的系统吗？对于在X-Y平面上定位的小零件(例如在输送机或浅盘上)，一个2维系统可能就足够了。对于较大的零件，或者相对机械手展现偏离X、Y和Z平面的零件(或偏角、极距和滚动)，通常需要3维。

◆ 在机械手设计中，发展趋势是什么？服务于机械的机械手趋向于越来越紧凑，速度越来越快，越来越强力。紧凑的设计可便于在车间中安装；较快的速度可提高产量；而提高有效载荷能力可以操作更大的零件。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (5/16/2005)


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