비대칭 흡입 컵 배열 액추에이터를 사용하는 주된 이유는 가죽과 직물의 고유한 유연성에 대응하기 위함입니다. 이러한 유연성은 자동화된 공정 중에 취급 실패로 이어지는 변형을 유발합니다. 단단한 물체와 달리 이러한 재료는 정확한 분류 및 운송을 보장하기 위해 "단단한 것과 유사한" 상태로 안정화하는 동적 그립 전략이 필요합니다.
핵심 요점 표준 그리퍼는 부드러운 재료의 불규칙한 이동 및 구부러짐을 처리할 수 없기 때문에 부드러운 재료에 실패합니다. 비대칭 배열은 특정 흡입 지점을 선택적으로 활성화하는 알고리즘을 사용하여 무게 중심과 고유한 윤곽을 확보함으로써 재료를 인위적으로 단단하게 만듭니다.
부드러운 재료의 엔지니어링 과제
변형 요인
가죽 및 직물 부품은 들어 올릴 때 변형되기 쉽습니다. 금속 또는 플라스틱 부품과 달리 구조적 무결성이 부족합니다.
운영 실패 위험
운송 중에 유연한 작업물이 처지거나 접히면 물체의 물리적 특성이 변경됩니다. 이러한 이동은 종종 로봇이 물체를 떨어뜨리거나 부정확하게 배치하여 자동 분류 실패를 유발합니다.
비대칭 배열이 해결하는 방법
알고리즘 선택
시스템은 모든 흡입 컵을 한 번에 켜는 것이 아닙니다. 최적화 알고리즘을 사용하여 특정 작업물을 분석합니다.
무게 중심 타겟팅
액추에이터는 항목의 무게 중심에 구체적으로 해당하는 흡입 지점을 식별하고 활성화합니다. 이렇게 하면 가죽이나 직물의 무거운 부분이 나머지 재료를 아래로 끌어당기는 것을 방지합니다.
윤곽 일치
가죽 껍질과 직물 조각은 불규칙한 모양으로 나오기 때문에 배열은 특정 조각의 윤곽에 적응합니다. 모양을 유지하는 데 필요한 가장자리와 중요한 내부 지점을 잡습니다.
안정성 확보
"단단한 것과 유사한" 상태 만들기
이러한 선택적 활성화의 궁극적인 목표는 단단함을 모방하는 것입니다. 계산된 벡터에 장력과 지지력을 적용함으로써 액추에이터는 유연한 구성 요소가 안정적이고 평평하게 유지되도록 합니다.
성공률 향상
부드러운 물체를 단단한 보드처럼 취급함으로써 시스템은 고속 자동 분류의 성공률을 크게 향상시킵니다.
절충안 이해
계산 복잡성
이 시스템을 구현하는 것은 플러그 앤 플레이가 아닙니다. 정교한 제어 소프트웨어가 필요합니다. 최적화 알고리즘에 의존한다는 것은 시스템이 그립하기 전에 각 고유 조각의 모양과 무게에 대한 데이터를 처리해야 함을 의미합니다.
기계적 복잡성
선택적 활성화가 필요한 비대칭 배열은 복잡한 밸브 네트워크를 의미합니다. 이는 간단한 단일 영역 진공 그리퍼에 비해 잠재적인 고장 지점을 증가시킵니다.
목표에 맞는 올바른 선택
부드러운 상품을 위한 자동화된 취급 시스템을 설계하는 경우 다음을 고려하십시오.
- 불규칙한 모양으로 신뢰성이 주요 초점인 경우: 비대칭 배열을 구현하여 유연한 재료를 안정적인 상태로 만들고 낙하를 방지합니다.
- 단단하고 균일한 패키지 처리가 주요 초점인 경우: 표준 대칭 진공 그리퍼가 비용 효율적이고 유지 관리가 더 간단할 가능성이 높습니다.
이 기술은 부드러운 재료와 단단한 자동화 논리 간의 격차를 해소하여 시스템이 강철을 처리하는 만큼 안정적으로 직물을 처리하도록 보장합니다.
요약표:
| 특징 | 표준 대칭 그리퍼 | 비대칭 배열 액추에이터 |
|---|---|---|
| 재료 적합성 | 단단한 물체 (상자, 강철) | 유연한 재료 (가죽, 직물) |
| 그립 전략 | 표면 전체에 균일한 흡입 | 알고리즘을 통한 선택적 활성화 |
| 모양 적응 | 고정 형상에 제한됨 | 동적 윤곽 및 중력 일치 |
| 취급 결과 | 처짐, 접힘 또는 낙하 위험 | 안정적인 '단단한 것과 유사한' 재료 상태 |
| 시스템 복잡성 | 낮음 (간단한 공압) | 높음 (고급 밸브 및 소프트웨어) |
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참고문헌
- Francisco José Martínez-Peral, Carlos Pérez-Vidal. Development of a Tool to Manipulate Flexible Pieces in the Industry: Hardware and Software. DOI: 10.3390/act13040149
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