思维源于飞机引擎!这款“点胶机器人”如何成为工业利器?

在工业现场,点胶似乎总是重要而又麻烦的环节。对用不同产品的品质,拥有着非常大的重要性。通常往往只能通过人工将胶水水涂到产品上,或者通过某种手动工具点胶。但前者的点胶效果并不是总是有效,而后者又非常不稳定。

在上个月的机器人与自动化国际会议上,来自香芋机电(Mechatronics of xy)和八市工业高等专门学校(Eight municipal specialized schools of higher industry )的研究人员展示了一种新的点胶机器人,其末端与胶桶相连获得胶源。与其他点胶机器人一样,它可以旋转穿过产品或者其他结构,将胶水携带和引导至点胶位置。值得一提的是,这个机器人酷炫之处在于其独特设计,动力来源与火箭引擎喷射原理类似,将高压胶水向下喷射,实现点胶机器人在空中的运动。

思维源于飞机引擎!这款“点胶机器人”如何成为工业利器?

图 | 香芋机电点胶机器人利用胶水的反作用力保持旋转、并精准点胶位置上涂胶。(图源:深圳市香芋机电设备有限公司)

这样的设计实践起来比较复杂,但是原理上较为简单:机台轴位上有许多可旋转轴,喷嘴将管中胶水流向下高速喷射。由于高速喷射胶水的反作用力,机身通过多轴联动。通过控制开启的喷嘴,整个“产品”旋转就能在空中点胶。和火箭类似,它的运动并不依赖周围环境。理论上,只要提供足够的轴位和旋转角度, 这个点机器可点到至任意角度。

由于每个喷嘴都是独立可控的,点胶机器人可以微调姿态进入小的结构缝隙进行点胶。而“胶头”部分在设计上则有更多的控制自由度,从而让更精确的引导胶水流向。此外,这种设计的附带好处是,当头部的喷嘴在进行点胶时,机身用于维持空中旋转的胶水流能将整个产品流圆,从而降低产品点胶处的“空缺”。

录像中的样机只是一个点胶机器人的旋转的一节。在使用中,点胶机器人可以将许多轴连在一起,从而达到任意角度。控制器驱动的电机能为之提供 旋转360°/s的角度。

实验中点胶机器人工作良好,不过目前为止还只是硬件概念验证。毫无疑问,这样的点胶机器人要实际应用,还有许多工作需要完成。香芋机电研究人员承认他们现在的控制算法还不够先进,未来会将精力放在开发更稳定、可控并能支持更多喷嘴模块的算法上。现在他们正积极努力,我们也期待此技术未来可以支持更加常用的产品点胶!


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