思維源于飛機引擎!這款「點膠機器人」如何成爲工業利器?

在工業現場,點膠似乎總是重要而又麻煩的環節。對用不同產品的品質,擁有著非常大的重要性。通常往往只能通過人工將膠水水塗到產品上,或者通過某種手動工具點膠。但前者的點膠效果並不是總是有效,而後者又非常不穩定。

在上個月的機器人與自動化國際會議上,來自香芋機電(Mechatronics of xy)和八市工業高等專門學校(Eight municipal specialized schools of higher industry )的研究人員展示了一種新的點膠機器人,其末端與膠桶相連獲得膠源。與其他點膠機器人一樣,它可以旋轉穿過產品或者其他結構,將膠水攜帶和引導至點膠位置。值得一提的是,這個機器人酷炫之處在於其獨特設計,動力來源與火箭引擎噴射原理類似,將高壓膠水向下噴射,實現點膠機器人在空中的運動。

思維源於飛機引擎!這款“點膠機器人”如何成為工業利器?

圖 | 香芋機電點膠機器人利用膠水的反作用力保持旋轉、並精準點膠位置上塗膠。(圖源:深圳市香芋機電設備有限公司)

這樣的設計實踐起來比較複雜,但是原理上較為簡單:機臺軸位上有許多可旋轉軸,噴嘴將管中膠水流向下高速噴射。由於高速噴射膠水的反作用力,機身通過多軸聯動。通過控制開啟的噴嘴,整個“產品”旋轉就能在空中點膠。和火箭類似,它的運動並不依賴周圍環境。理論上,只要提供足夠的軸位和旋轉角度, 這個點機器可點到至任意角度。

由於每個噴嘴都是獨立可控的,點膠機器人可以微調姿態進入小的結構縫隙進行點膠。而“膠頭”部分在設計上則有更多的控制自由度,從而讓更精確的引導膠水流向。此外,這種設計的附帶好處是,當頭部的噴嘴在進行點膠時,機身用於維持空中旋轉的膠水流能將整個產品流圓,從而降低產品點膠處的“空缺”。

錄像中的樣機只是一個點膠機器人的旋轉的一節。在使用中,點膠機器人可以將許多軸連在一起,從而達到任意角度。控制器驅動的電機能為之提供 旋轉360°/s的角度。

實驗中點膠機器人工作良好,不過目前為止還只是硬件概念驗證。毫無疑問,這樣的點膠機器人要實際應用,還有許多工作需要完成。香芋機電研究人員承認他們現在的控制算法還不夠先進,未來會將精力放在開發更穩定、可控並能支持更多噴嘴模塊的算法上。現在他們正積極努力,我們也期待此技術未來可以支持更加常用的產品點膠!


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