SCHUNK雄克三爪定心機械手

工件搬運的進階版

在現代化生產中，機械手會執行各類搬運任務。不同的工件會對抓取技術提出不同的要求。SCHUNK 新一代機械手具有可適應工件參數的夾持模式，以滿足應用靈活性的要求。為此，自動化專家新開發了一個新的電子裝置和軟件平臺，并且該平臺將持續開發。

Lauffen（勞芬）的技術導者帶來了一款面向未來的軟件平臺：讓單個機械手具備不同的抓取模式，可使用同一個機械手執行不同的操作任務。用戶可以根據具體需求對這些抓取原理進行參數化設置。設置抓取模式的核心是 SCHUNK 持續開發的電子裝置和軟件平臺；通過現場經驗，對現有的抓取方法進行改進，持續開發更多可能性。通過這種方式，使用現有機械手的客戶也能夠從之后的軟件更新中受益，得到產品性能的提升。因此，SCHUNK 大程度地利用了軟件在自動化組件中的靈活性、適應性以及最終的可持續性，使其機械手能夠適合未來的應用。

通用平臺支持兩款新機械手系列

SCHUNK 于 2022 年推出了兩款機械手 EGU 和 EGK 系列。電動通用型機械手 EGU 特別適用于機床的靈活上下料，其亮點是能夠可靠地應對各種搬運任務，是一款多功能產品。同時，用于抓取小元件的機械手 EGK 專為搬運精密型工件，主要應對實驗室行業或電子制造中要求苛刻的各種任務而設計。除了這兩個系列外，SCHUNK 還開發了一款軟件平臺——兩款機械手共享相同的電子設備和通用軟件。例如，同時使用兩種機械手的用戶可以統一為這兩款機型進行調試和編程。技術人員不必再為設置另一款機械手而花費時間。這種跨系列和統一的功能性概念為客戶提供了附加價值。

當前可用的抓取模式有：BasicGrip（基礎抓取）、SoftGrip（輕柔抓取）、StrongGrip（強力抓取）

借助這款新的軟件平臺，SCHUNK 最初創建了三種不同的抓取模式：BasicGrip（基礎抓取）、SoftGrip（輕柔抓取）、StrongGrip（強力抓取）。不同的抓取方法為用戶開辟了一個全新的維度，使他們能夠根據應用對不同零件進行差異化搬運。BasicGrip（基礎抓取）以往稱之為“普通模式"，該模式下可對抓取時間進行優化——抓取過程要盡可能快，實現高生產量。此模式與 EGU 和 EGK 均可兼容。電機持續通電，并操作調節抓取操作，這可以有效地檢測工件掉落。在 BasicGrip（基礎抓取）模式下，可使用 50% 到 100% 的額定抓取力。抓取速度由機械手本身根據設定的抓取力自動更改。

然而，在抓取過程中，會出現短時沖力（盡管只在毫秒之間）；可能會造成敏感工件的損壞。尤其在電子行業中需要關注這一點，例如，在搬運敏感的電子元件進行裝配操作時：在抓取過程中出現的短暫力峰值期間，過高的抓取力作用在組件上，可能會導致 PCB 彎曲，形成細微的裂縫，甚至單個導體軌道斷裂。在實驗室中也有類似的場景：如果在力峰值期間對試管或裝有精細內容物的敏感介質施加過大的夾持力，則可能由于污染而出現裂縫甚至爆裂，后果難以預料。為了將這些特定于應用的功能納入考慮范圍中，SCHUNK 對抓取模式進行了區分。

SoftGrip（輕柔抓取）模式：適配 EGK，可實現輕柔的搬運

SoftGrip（輕柔夾持）抓取模式適用于搬運容易受損的精細、易碎型工件，例如電子元件、玻璃或陶瓷制品。由于其總體抓取速度較低，幾乎不會出現力峰值。客戶可以設置讓機械手以大速度預定位到接近工件前的幾微米內，然后發送抓取命令；預定位可以補償一定的循環時間，并且與所有抓取原理相關。即使在 SoftGrip（輕柔夾持）模式下，電機也會持續重新調整抓取力。該模式下可使用 50% 到 100% 的額定夾持力，適用于使用 EGK 小部件機械手搬運易碎的零件。

使用 StrongGrip（強力夾持）搬運重型部件：事半功倍

EGU 通用型機械手適用于重型、堅固和不敏感部件的工業搬運，例如自動化機床上下料。這類應用通常需要很高的抓取力。抓取技術專家為這些應用場景開發了 StrongGrip（強力夾持）模式，該模式下，機械手可超出額定抓取力。這項特殊功能基于一種特別的設計：無刷直流電機、磁場制動器、中心主軸上用于位置檢測的編碼器系統，以及機械手中的正齒輪相互作用。SCHUNK 的設計人員在上部正齒輪和輸出小齒輪間插入了一個彈性爪形聯軸器。通過該元件保持夾持力，同時實現 StrongGrip（強力夾持）功能。在抓取過程中，首先讓過量電流短暫地通過電機，然后夾住工件；相對較高的能量輸入會產生高于額定值的抓取力。在此過程后，制動器會被觸發，并凍結爪形元件中的彈性形變。此時，電機已關閉以避免熱過載，同時高抓取力會存儲在系統中，幾乎沒有損失。

新的 EGU 和 EGK 機械手于 2022 年底推出，在上市銷售前便已進行了大量的耐久運行和長期測試。此外，后續 SCHUNK 從對實際連續運行的進一步研究中獲得了新的見解，進一步地開發系統的極限。因此，通過軟件調整，現有的硬件在性能方面也能夠繼續提升。得益于軟件的發布，除 EGU 70 型號外，在 StrongGrip（強力抓取）模式下可實現的抓取力甚至能夠再次增加——從額定值的大 150％ 提高到 200％。抓取力翻倍后，用戶將獲得真正的性能提升。

軟件所帶來的巨大潛力，使用戶能夠使用相同機械手靈活地完成不同的搬運任務。SCHUNK 產品經理 Benjamin Schell 解釋說：“StrongGrip（強力抓取）模式可以隨時調用。" “用戶可以指定，在 BasicGrip（基礎抓取）模式下進行抓取后，施加制動并關閉電機。這樣做的好處是，由于功耗大大降低，機械手會處于節能模式，" 產品經理繼續說道。這項特殊功能——通過無動力電機實現高夾持力——可支持工廠的操作人員實現流程節能。

軟件通過靈活性和對未來的適應性為客戶提供支持

除了通過抓取模式獲得靈活性以外，常用的通信接口——例如 PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT 和 IO-Link——以及用于數據交換的一致控制協議也是用戶的加分項。Benjamin Schell 進一步解釋說：“無論使用哪個接口，操作都是一樣的。" “即使是不同的機械手，用戶也總能找到操作方案。將來，SCHUNK 的所有機電一體化機械手都將以這個新的軟件平臺為基礎，使客戶的系統能夠更好地適應未來、保持一致性、可持續性和競爭力。" SCHUNK 保證，軟件平臺將會考慮客戶的需求和市場反饋進行持續開發。

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