So sánh đặc diểm khác nhạn năm 2024

Trong hệ sinh thái robot cộng tác (cobot), bộ kẹp khí nén và bộ kẹp thủy lực thuộc những loại bộ kẹp phổ biến nhất (cùng với bộ kẹp servo-điện). Nếu bạn phân vân giữa bộ kẹp khí nén và bộ kẹp thủy lực, đâu là thiết bị có khả năng phù hợp nhất cho ứng dụng của bạn? Thì bài viết này chính xác là dành cho bạn, khi chúng tôi thực hiện so sánh và đối chiếu giữa thiết kế, hiệu suất và khả năng sử dụng của hai bộ kẹp này.

Spoiler: Khi tiến hành so sánh, mọi thứ đã dần được sáng tỏ. Chúng tôi sớm phát hiện ra rằng, đối với các ứng dụng robot cộng tác, không có sự cạnh tranh nghiêm trọng giữa bộ kẹp khí nén và bộ kẹp thủy lực, cho nên: bộ kẹp khí nén là sự lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng được hỗ trợ bởi cobot của bạn.

Hãy cùng nhau tìm hiểu tại sao…

KẸP THUỶ LỰC LÀ GÌ?

Kẹp thủy lực là loại máy kẹp hạng nặng, áp dụng loại lực cần thiết để xử lý các vật nặng (thường> 50kg, 110,23 lb).

KẸP THUỶ LỰC VẬN HÀNH NHƯ THẾ NÀO?

Bộ kẹp thủy lực sử dụng chất lỏng bị nén dưới áp suất cao để di chuyển một piston. Khi piston chuyển động, nó sẽ truyền lực để đóng và mở. Bộ kẹp khí nén là gì? Bộ kẹp khí nén vận hành như thế nào? Bộ kẹp khí nén sử dụng áp suất từ hệ thống cung cấp khí nén để cung cấp năng lượng cần thiết để di chuyển một piston bên trong, nhằm mở và đóng các tay kẹp (hoặc 'hàm') của bộ kẹp khí nén. Cơ cấu kẹp khí nén không chứa động cơ hoặc bánh răng, giúp dễ dàng chuyển công suất của hệ thống piston / xi lanh thành lực kẹp.

Vì phần lớn các cơ sở sản xuất đã có khả năng tiếp cận khí nén nên việc triển khai bộ kẹp khí nén với robot công nghiệp hoặc cobot rất dễ dàng và tiết kiệm chi phí. Một trong những lợi ích chính của bộ kẹp khí nén là chúng cung cấp một lượng lực kẹp lớn trong một gói nhỏ, nhẹ và chi phí thấp. Đối với các cơ sở sản xuất có không gian rộng rãi, bộ kẹp khí nén là một lựa chọn kinh tế và công thái học. Chúng khá dễ bảo trì - một khi bộ kẹp khí nén của bạn hoạt động, nó có thể cung cấp hàng triệu chu kỳ mà không cần bảo trì.

SỰ KHÁC NHAU GIỮA BỘ KẸP KHÍ NÉN VÀ BỘ KẸP THUỶ LỰC?

Một trong những lý do chính khiến bộ kẹp thủy lực hiếm khi được sử dụng trong tự động hóa cộng tác là do đặc trưng trọng tải không phù hợp. Vì nhiều lý do an toàn, tính dễ triển khai, chi phí, tính di động và diện tích sử dụng , cobots đã được thiết kế với trọng tải thấp hơn thủy lực lên đến khoảng 16kg (35,3 lbs). Do đó, đối với hầu hết mọi ứng dụng chạy bằng có thể thực hiện bằng cobot, việc sử dụng một bộ kẹp thủy lực sẽ tốn kém quá mức cần thiết.

Ví dụ: nếu bạn cần nâng vật có trọng lượng 500kg (1102,31lb), ví dụ, một robot công nghiệp tiêu chuẩn với bộ kẹp thủy lực và hàng rào có thể là lựa chọn tốt nhất. Nhưng đối với khách hàng của Universal Robots, bộ kẹp khí nén cung cấp mật độ năng lượng hoàn toàn phù hợp cho các ứng dụng như lắp ráp, xử lý vật liệu và chăm sóc máy móc.

Ngoài ra, vì bộ kẹp thủy lực có chứa các piston và các bộ phận được bôi dầu, chúng cần bảo dưỡng nhiều hơn so với các đối tác điện servo và khí nén. Việc bảo dưỡng bộ kẹp thủy lực cũng phức tạp và có thể yêu cầu các kỹ thuật viên có tay nghề cao để bảo dưỡng dầu, máy bơm và bình chứa. Điều này làm nổi bật một lý do quan trọng khác giải thích tại sao bộ kẹp khí nén có xu hướng được ưa thích hơn bộ kẹp thủy lực cho các ứng dụng cộng tác: các cobot được thiết kế để người dùng cuối không có trình độ chuyên môn có thể vận hành dễ dàng, vì vậy việc thêm một hệ thống kẹp thủy lực phức tạp vào một cobot sẽ làm giảm tính dễ sử dụng của tổng thể hệ thống.

Vì chúng hoạt động dựa trên không khí chứ không phải chất lỏng, bộ kẹp robot khí nén có thể được triển khai trong môi trường phòng sạch. Mặt khác , bộ kẹp rô-bốt thủy lực khá lộn xộn - đặc biệt khi chúng bị hỏng và rò rỉ chất lỏng thủy lực vào khoang làm việc của bạn.

Hơn nữa, về giá thành, bộ kẹp thủy lực đắt hơn nhiều so với các loại kẹp khí nén. Nếu bạn đã bị cobot thu hút vì chi phí thấp hơn so với tự động hoá truyền thống, thì việc chọn bộ kẹp thuỷ lực chả khác nào khiến sự lựa chọn của bạn trở nên vô nghĩa về mặt chi phí cả.

Cuối cùng, nếu độ chính xác là quan trọng đối với ứng dụng cộng tác của bạn, thì hãy nhớ rằng hệ thống kẹp khí nén cung cấp độ chính xác cao hơn so với các hệ thống thủy lực của chúng. Phần mềm URCap của bộ kẹp của bạn và tích hợp dễ dàng với phạm vi cobot Universal Robots đảm bảo luồng dữ liệu liên tục có thể được sử dụng để điều chỉnh các ứng dụng và quy trình của bạn, giảm thời gian chết và cải thiện năng suất.

URCaps là các chương trình phần mềm đặc biệt được thiết kế để đảm bảo lập trình và kiểm soát trơn tru các thành phần và hiệu ứng cuối được chứng nhận UR. UR+ là một hệ sinh thái toàn cầu bao gồm các thành phần, phần mềm và bộ ứng dụng đã được xác thực và chứng nhận là tương thích về cơ, điện và kỹ thuật số với cobot từ Universal Robots. UR+ lưu trữ nhiều lựa chọn máy kẹp khí nén cho bạn lựa chọn.

Dù bộ kẹp khí nén dễ dàng giành chiến thắng trong bài so sánh bộ kẹp robot này, nhưng chúng có những hạn chế riêng. Ví dụ, bởi vì chúng phụ thuộc vào luồng không khí có áp suất, lực điều khiển không chính xác được như lực của bộ kẹp điện. Cung cấp một tay nắm mỏng manh cũng có thể là một thách thức đối với các hệ thống khí nén vì khó có thể điều khiển bộ kẹp ở áp suất rất thấp. Nếu cần có nguồn cung cấp không khí bên ngoài, điều này có thể làm tăng thêm chi phí cho việc triển khai của bạn. Và trong khi bộ kẹp khí nén thích hợp cho nhiều ứng dụng phòng sạch, nếu chúng bị hỏng, chúng có thể làm ô nhiễm không khí bên trong khoang làm việc. Vì những lý do này, một số nhà sản xuất chọn sử dụng máy kẹp điện cho nhu cầu xử lý vật liệu của họ.

UR + là một cửa hàng tổng hợp dành cho máy kẹp robot khí nén.

Chúng ta hãy xem xét một số tùy chọn bộ kẹp robot khí nén có sẵn thông qua UR+

Dòng GRIPKIT-P của Weiss Robotics là một hệ thống xử lý và kẹp khí nén dành cho Universal Robots. Hệ thống GRIPKIT-P chứa mọi thứ mà người dùng cuối cần để thiết lập các tác vụ xử lý vật liệu, lắp ráp và bảo dưỡng máy móc trong vòng vài phút. Nếu bạn cần tính năng động và lực kẹp cao với kích thước nhỏ gọn, bộ kẹp khí nén GRIPKIT-P (thiết kế song song hoặc chính giữa) khá lý tưởng.

GRIPKIT-P đi kèm với bộ chuyển đổi giao diện, tấm gắn, cáp và ổ USB chứa phần mềm URCap trực quan mà bạn cần để bắt đầu.

SCHUNK cung cấp nhiều loại máy kẹp khí nén được UR chứng nhận thông qua hệ sinh thái UR +. Ví dụ, SCHUNK's Gripper cho các thành phần nhỏ (KGG 100-80) là một kẹp hẹp 2 ngón tay song song với hành trình dài, lý tưởng để sử dụng trong môi trường sạch. Máy kẹp hành trình dài (PSH 22) là một máy kẹp 2 ngón tay song song, chắc chắn với hành trình hàm dài được thiết kế để sử dụng trong môi trường làm việc bị ô nhiễm. Một trong những bộ kẹp phổ biến nhất của SCHUNK là bộ kẹp đa năng PGN-plus-P –a kẹp song song 2 ngón tay với khả năng bôi trơn vĩnh viễn, lực kẹp lớn và mômen tối đa cao nhờ hướng dẫn nhiều răng. Bộ kẹp này được thiết kế để xử lý phôi trong môi trường sạch đến hơi bẩn. Cũng phổ biến là Máy kẹp đa năng JGP của SCHUNK – một máy kẹp song song 2 ngón tay nhỏ gọn với hướng dẫn khe chữ T. Bộ kẹp này được thiết kế để sử dụng trong nhiều ứng dụng và môi trường và có thể được triển khai trong cả môi trường sạch và hơi bẩn. Đối với các ứng dụng có yêu cầu về nhiệt độ đặc biệt, chống bụi bẩn và hóa chất, Máy kẹp tâm 3 ngón đa năng là một sự phù hợp tốt, thêm vào đó, nó có lực kẹp cao.

Bộ kẹp khí nén của SCHUNK được trang bị van siêu nhỏ, giúp loại bỏ sự cần thiết của van bên ngoài.

Tập đoàn Zimmer cung cấp nhiều loại máy kẹp khí nén được UR chứng nhận, bao gồm kẹp song song 2 hàm, đồng tâm 3 hàm, - kẹp góc 2 hàm, kẹp trong và từ tính cũng như kẹp cắt. Dòng sản phẩm cung cấp lực bám từ 30N cho các hoạt động tinh vi đến hơn 2.000N cho các ứng dụng nặng. Ví dụ như Gripper song song 2 hàm GPP5000 –Pneumatic của Zimmer kết hợp khả năng kẹp mạnh mẽ, hàm kẹp dài và khả năng bảo vệ chống ăn mòn. Cơ chế tự khóa tùy chọn đảm bảo kẹp an toàn ngay cả trong trường hợp mất điện hoặc E-Stop.

Bộ kẹp song song 2 hàm GPP5000 - Khí nén của Zimmer

Tập đoàn Zimmer cũng đã phát triển một loạt 'bộ kẹp lai' cho robot UR kết hợp các tính năng của hệ thống điện và khí nén. Trong khi nhiều hệ thống kẹp khí nén trên thị trường yêu cầu van bên ngoài để kiểm soát dòng khí đến bộ kẹp, thì dòng bộ kẹp lai của Zimmer đi kèm với một van tích hợp để kiểm soát dòng khí. Nó cũng đi kèm với các cảm biến tích hợp cung cấp độ phân giải đo ± 0,05mm và cho phép bộ kẹp hiểu các lực mà nó tác dụng lên vật thể đang được xử lý.

Ví dụ, dòng máy kẹp song song 2 hàm của Zimmer's GPP5000IL và bộ kẹp đồng tâm 3 hàm GPD5000IL là những bộ kẹp mạnh mẽ được phát triển đặc biệt để sử dụng trong các môi trường khắt khe. Cả hai đều đi kèm với phần mềm URCap được tích hợp hoàn toàn với mặt dây chuyền dạy UR, giúp việc viết mã và điều khiển trở nên dễ dàng, ngay cả đối với những người có ít hoặc không có kinh nghiệm thực hành robot trước đó. Cả hai loại bộ kẹp khí nén đều hứa hẹn lên đến 30 triệu chu kỳ mà không cần bảo trì và cả hai đều sử dụng IO-Link để cung cấp giao tiếp hai chiều cho dữ liệu quy trình và dữ liệu dịch vụ.

Máy kẹp đồng tâm 3 hàm GPD5000IL là một máy kẹp đa năng kết hợp các tính năng của cả hệ thống kẹp điện và khí nén.

Chúng tôi vừa mới đánh dấu bề mặt của các tùy chọn bộ kẹp khí nén có sẵn thông qua UR +!

Xem đầy đủ các loại máy kẹp khí nén của UR tại đây. Bạn cũng có thể đọc thêm về máy kẹp ở đây. Và nếu bạn muốn nói chuyện với một trong những chuyên gia của chúng tôi về các yêu cầu của bạn, hãy liên hệ với chúng tôi tại đây!