改善工業機器人的安全性能

利用工業機器人提高效率和獲利能力

隨著工業的發展，公司不斷追求提高效率和盈利能力，在工業應用中使用更先進的機器人以及先進的自動化和控制系統已變得越來越普遍。自動化技術的進步幫助推動了協作機器人的發展。協作機器人或協作機器人是可以與人類一起工作或與人類一起工作的機器人。這些協作機器人旨在與工作人員互動并為工作人員提供幫助，而不是作為獨立的自動化設備，幾乎不需要人工干預。從歷史上看，這種有限的交互是由于安全問題以及人與機器人無法有效地協同工作的事實。

如今，工業機器人在工作場所提供了更大的靈活性，因為出于安全目的不再需要保護籠，并且工業機器人已經開發為與人類無縫合作，并且可以共同執行人類和機器人無法獨自完成的任務。由于提高了生產率并降低了人工成本，這種靈活性還有助于提高投資回報率（ROI）。這些工業機器人還可以處理人類無法完成或無法安全執行的復雜或危險任務。例如，協作機器人具有以一定程度的精確度和穩定性進行手術的能力，這甚至超出了人類外科醫生的能力。在安全方面，協作機器人可以處理有毒物質，并在不適合人類的環境中運行。

從產品制造運營到工業包裝應用，以及介于兩者之間的所有內容，協作機器人在提高工作場所的生產率方面都發揮著重要作用。隨著公司繼續尋找新的方法來集成協作機器人，并且更好地理解了使用協作機器人的好處，這導致它們在工廠和制造工廠中的部署取得了巨大的增長。根據國際機器人聯合會（IFR）發布的《世界機器人報告》，2018年共安裝了14,000個協作機器人，比2017年增長了23％。IFR還預測，到2020年，工業機器人安裝量將增長約15％。隨著協作機器人使用量的增加，人們一直關注可以確認安全工作環境并保護與這些協作機器人并肩工作的人員的法規。

隨著對協作機器人的安全要求的開發和擴展，幫助監視和控制協作機器人的技術已集成到這些機器中。這樣的一個例子是扭矩傳感器，該扭矩傳感器監視協作機器人上各種旋轉樞軸點中的機械扭矩。扭矩傳感器基于集成的MEMs稱重傳感器，可將機械扭矩轉換為與所施加扭矩成比例的數字輸出信號。這些扭矩傳感器用于協作機器人中，以檢測扭矩水平足夠高以至于在扭矩水平可能損壞協作機器人本身的協作應用中可能傷害人體的情況。的TE安全轉矩傳感器從一件式撓曲開始，該撓曲旨在將旋轉扭矩轉換為機械應變。壓阻應變計連接到撓性區域，并以惠斯通電橋結構組裝，從而可以將機械應變轉換為mV / V輸出。兩個小PCB容納ASIC和其他電氣組件。原始mV / V信號以I 2 C格式進行補償，放大和數字化，并且總線上有可用數據。取決于應用，可以建立扭矩閾值，該扭矩閾值將允許協作機器人在任何人受傷之前或協作機器人本身發生任何損壞之前關閉。

安全扭矩傳感器通常集成到協作機器人的關節單元中。關節單元是一個完整的系統，通常包括一個或多個角度傳感器，以及電動機和齒輪箱。關節單元驅動機器人每個手臂的運動，而扭矩傳感器則用于感應電動機和齒輪箱內的扭矩。扭矩水平由控制電路用來關閉關節，以防止對手臂本身或相應工作人員的傷害（如果共同使用）。

在機器人應用中，從使用功率限制系統到使用扭矩傳感器的轉變是由扭矩傳感器為系統提供的好處推動的。扭矩傳感器可加快響應時間并提高準確性，從而使機器人系統更安全，更可靠，并提高人員安全性。銘翰亞誠安全扭矩傳感器經過專門設計，可提供準確的扭矩數據，同時最大程度地減小橫向載荷誤差（軸向載荷，徑向載荷和傾斜力矩），并可作為齒輪箱中的密封壁。為了符合功能安全要求，該設計基于雙通道系統，并包括檢測任何與安全相關的故障的其他功能。