一,前言
在机械加工、汽车零部件、电子制造、航空航天等行业,通止规是质量管控中的重要检具。通规过、止规止,用来快速判断孔、轴、螺纹等尺寸是否合格。
随着生产节拍不断加快、用工成本持续上升,企业对检测一致性、数据可追溯性和自动化水平的要求越来越高,需要把检测从简单的“合格/不合格”二元判断,升级为带完整过程数据的质量管控,满足现代工厂对数据追溯和工艺分析的深层次需求。
本文基于达宽科技的机器人力控系统FORCEMASTER平台,介绍如何通过机器人力控实现通止规检测。
二,应用场景
汽车制造:汽车紧固件螺母、汽车焊接螺母、变速箱壳体插销等关键部件的检测。
电子行业:螺母、微型螺纹孔及其他精密螺纹检测。
航空航天:对安全性和可靠性要求极高的航空紧固件螺纹检测
压铸行业:压铸壳体电机端盖、法兰和壳体等部件的螺纹和轴孔检测
三,传统检测的痛点与解决方法
1,复杂工况下人工与传统机器人检测难度大
人工操作对心不准,效率低。传统位置控制的机器人,面对工件的装夹误差和位置偏差,容易装不进去导致误判。
通过使用机器人力控技术,基于感知末端受力变化,主动调整机器人的位置和姿态。以实现通规和良品物料的精密对接。
调整机器人的位置和姿态
2,只有结果,没有过程和量化
通规能过、止规能止,但测试过程中的阻力是否均匀、是否存在局部缺陷,这些信息都无法获取。这种信息缺失可能导致品质误判。
通过实时采集机器人的角度、插入深度等过程数据,基于末端的六维力传感器,采集安装时的力和力矩,将每个检测周期都形成一条完整的过程曲线,把简单的“过与不过”,升级为多维度的质量评估。
数据采集
3,产品与设备损伤风险
传统机器人在对心偏差的情况下,易因硬性接触而损伤螺纹或夹具,造成不必要的损耗和误判。
使用机器人力控技术,力传感器实时监测接触力,一旦出现异常,系统立即响应,触发停机或回退动作。这种保护机制能有效避免卡滞和强行操作,保护工件、规具和机器人本体。
四,系统组成
整套系统主要由机器人、达宽力控系统FORCEMASTER、六维力传感器、视觉系统或定位机构、末端夹爪、检测工具组成。
五,具体实现
1.初始定位:机器人移动到待检工件附近,使用视觉系统或定位机构定位工件。
2.夹取物料:机器人夹取物料,至检测工具点位。
3.检测物料:当通规检测时,力控持续监测末端受力。当接触力达到设定阈值,系统启动柔性调整,引导机器人沿接触方向平顺地完成插入动作。当止规检测时,持续调整,进行插入动作。
4.结果判定:根据插入深度、接触状态和预设逻辑,判断检测是否合格。
5.数据上传:系统输出检测结果,并将全部过程数据上传至生产或质量管理系统,实现数据留存和全流程追溯。
六,总结
至此,机器人通止规检测就完成了。该场景本质上是接触式自动化任务。仅靠传统位置控制,很难适应真实生产中的各种偏差。机器人力控通过实时感知接触状态并动态调整运动,让机器人能够以更柔性、更安全的方式完成检测。其核心价值不仅在于效率提升、解决传统检测方法的痛点,更在于通过数字化手段构建起从检测、分析到优化的完整闭环,提供全面、精确、可追溯的质量控制手段,为智能制造提供坚实的质量保障。
从更广的视角看,机器人力控不仅能服务通止规检测,还能延伸到所有需要精确接触控制的制造场景——装配、精密插拔、检测等。我们期待机器人柔性力控系统能够在在未来发挥更加重要的作用,为行业发展带来更多价值。