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KUKA 力覺感知應用：Tray 盤取放堆疊自動化

雙向深度感測 - 取料與放料的智慧高度判斷

2020-06-18

KUKA 力覺感知應用：Tray 盤取放堆疊自動化

前言

在自動化產線中，Tray 盤取放堆疊是常見的作業需求。挑戰在於：取料時料盤深度不斷下降，放料時堆疊高度持續上升。傳統方案需要複雜的計數與計算邏輯，且容易因誤差累積而失敗。

本文介紹我們開發的 Tray 盤堆疊系統，利用 KUKA 力覺感知技術，實現雙向深度感測：取料時自動偵測來料深度，放料時自動偵測堆疊高度，完全無需視覺系統或其他感測器。

力覺感知技術系列：

系統展示影片

Tray 盤堆疊力覺應用

▲ 點擊播放：Tray 盤取放堆疊力覺感知應用

論壇專案介紹

應用場景

挑戰

Tray 盤作業問題：

  1. 取料階段
    • 工件在來料料盤中的堆疊高度不固定
    • 每次取料後，堆疊高度下降
    • 需要精確定位才能吸取
  2. 放料階段
    • 需要堆疊至現有高度之上
    • 堆疊高度持續變化
    • 需要即時感測當前高度

傳統方案限制：

解決方案

雙向力覺感知流程

【取料流程】
1. 移動至來料料盤上方
   ↓
2. 力覺感知偵測來料深度
   ↓
3. 精確吸取工件
   ↓

【放料流程】
4. 移動至堆疊料盤上方
   ↓
5. 力覺感知偵測當前堆疊高度
   ↓
6. 在現有高度上方放置工件
   ↓
7. 更新堆疊高度記錄
   ↓
8. 重複取放流程

技術原理

雙向深度感測：

  1. 取料深度感測（同 PCB 深度感測）
    • 吸嘴緩慢下壓
    • 偵測接觸到工件表面（3-5N 接觸力）
    • 記錄來料深度
  2. 堆疊高度感測
    • 吸嘴緩慢下降
    • 偵測接觸到堆疊頂部（5-9N 接觸力）
    • 記錄堆疊高度
    • 在此高度之上放置工件

自動適應：

系統規格

硬體配置

元件 規格
機器手臂 KUKA KR 6 R700
控制器 KR C4 Compact Controller
力覺感測 KUKA 關節扭力感測（無外掛 sensor）
末端工具 真空吸嘴

性能指標

實際效益

技術優勢

✅ 雙向深度感測

✅ 無需視覺系統

✅ 消除誤差累積

成本優勢

✅ 零硬體成本

✅ 快速導入

生產效率

✅ 穩定作業

與其他力覺應用的比較

應用 感測方向 深度範圍 主要用途 參考文章
Tray 盤堆疊 雙向（取+放） 50-200mm 料盤管理 本文
PCB 深度感測 單向（取） 10-100mm 板材取放 連結
記憶卡插件 單向（插） 5-20mm 插件組裝 連結
螺絲整列 防撞偵測 - 夾取保護 連結

延伸應用

力覺堆疊技術可應用於：

1. 料盤管理

2. 板材堆疊

3. 零件分類

4. 物流包裝

技術資源

力覺感知系列文章

相關專案

結語

KUKA 力覺感知技術在 Tray 盤堆疊應用中，成功實現了雙向深度感測的自動化方案。

核心價值

  1. 雙向感測
    • 取料時自動偵測來料深度
    • 放料時自動偵測堆疊高度
    • 無需人工設定或調整
  2. 取代視覺系統
    • 純力覺感知即可完成
    • 節省視覺系統成本
    • 無需額外校正與維護
  3. 消除誤差
    • 每次都重新感測實際高度
    • 無計數誤差累積
    • 高可靠性
  4. 快速導入
    • 當日安裝、設定、測試
    • 當日即可投產
    • 簡單、快速、可靠

這項技術展示了力覺感知在料盤管理領域的強大應用能力，提供了低成本、高可靠性的堆疊自動化解決方案。

專案資訊

KUKA力覺感知Force SensingTray盤堆疊自動化