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三头六臂不如我72种变化——越疆魔术师机械臂简评

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前言:

话说21世纪什么最重要?人才。这句电影里的精典的台词成了现在很多企业所面临的问题,随着现在生活水平的不断提高,用人成本也随着攀高,特别是对于传统的制造业,现在所面临的形势更是担忧。前不久,全球最大用工之一的富士康宣布使用机器人来替代人工。现在特别是汽车制造行业,车间里随处可见的各种形态不一的自动化机机械装置,这些我们统称叫它为机械手臂。机械手臂在流水线作业特别实用,特别是固定重复性的机械动作,对于使用人工来说,差错率和生理需求是无法避免的,况且现在人工成本的不断增长,"工业4.0","两化融合","中国制造2025"的提出也许是引领企业走向智能化时代的新方向。机械人时代即将来临,机械手臂的应用将会更广。

这次有幸这次获取了越疆魔术师机械臂的试用机会,作为自动化从业者的我来说,对于机械臂并不陌生,而经过这次试用,才知道我也仅是知道些皮毛而已。隔行如隔山,对于不同行业,机械臂的使用上也是有很大不同的。下面就对越疆魔术师机械臂的试用感受与大家一起分享一下。

一、初识越疆:


在收到快递拆箱时,很疑惑为什么还有个德邦的箱子。里面有眼镜,还有游戏手柄,是不是德邦搞错了?后来才知道,这是教育版套餐里的套件产品。这里面的眼镜是激光套件里作为防护用的,使用激光雕刻调整对焦就靠它了。


拆开越疆魔术师机械臂的包装,最上层为用户手册,这里只是简单的介绍了一下产品及功能,要想详细了解,须要上网站上下载电子版的教程。当一层层打开包装,可以看到各种配套的夹具、配件,就连牛皮纸和美纹胶带都有,可以说须要的这里面都有。


看到这些琳琅满目的配件,该如何下手呢?里面有我熟悉的,也有未曾接触的。那时,我正拿着发货清单,一个一个的对照它们的名字和所属套件。


这个气动抓手应该是我最熟悉的,这个在我工作中也是经常用到的器具之一。也是机械手臂最为常用的夹具。


这个小组合就是我最为感兴趣的3D打印套件。为了尽快熟悉它,我还特别学习了几款制作实体零件的软件。


这是3D打印套件的喷嘴,准确说应该叫加热头。它是经过高温,将耗材融化后,从这个只有0.4毫米的喷头里挤出变换成各种不同的形体。


这就是为加热头输送耗材的挤出机,其实就是一个伺服马达,可以在软件里调整它的输送速度。这里须要注意进出料口的方向,在使用时要先测试一下转向是不是安装方向正确。不然,反向只会将耗材从进料管里慢慢拨出了。


看到这全是英文时,真后悔当时没有好好学习。不过还好,有万能的百度告诉我这些是什么意思。从这些警告就可以知道它就是前面所说的护目镜与之配套的激光模块。对于其它套件或模块,这里就不在展示了。


越疆魔术师机械臂与外部连接的接口有两个位置,一个是位于小臂上方,这里有6个接口,主要是为不同的套件提供电源或信号输出。具体接口的说明这里不是详述,越疆魔术师机械臂所配套的末端配件都有对应序号的标识,只要对正安装就可以了。


另一处外部接口位于底座后面,这里除了电源和与电脑连接的USB接口外,还有一个通讯接口和外设接口。这个外设接口主要是连接气泵、挤出机和其它传感器等设备。对于一些扩展功能,很多都须要使用这个接口。而通讯接口,主要是如蓝牙、串口及WIFI等。在这里还有两个按键,一个为复位键,另一个为功能键。功能键只要长按2秒就可以进脱机工作。

二、使用体验:


越疆魔术师机械臂与末端连接的夹具接口是一个12mm*12mm的方形槽,底部有螺栓与之固定。如果后期扩展夹具,只要留出该尺寸20mm长就可以与越疆魔术师机械臂连接。


写字画画套件是唯一不须要连接越疆魔术师机械臂外部接口套件,只须要安装夹具就可以使用。


连接好笔后,就可以打开电脑软件进行操作了。这里提供了两种写字模式,一个是利用机械臂的示教再现功能。可以手持机械臂来完成一个动作,然后机械臂就可以自动记录并再现刚才的动作,这让我想到当年上小学时写作业,一个字写一张时的情景。那时候为啥没有它在呢?


另一种方式就是使用软件的写字画画模式,这里可以输入文本或插入一些形状,也可以从网站上下载相关格式的文件。


在开始写字或画画之前,须要手动来调整笔的位置,再在软件里点击AUTOZ才可以开始。这里一定要注意,位置合适与否直接与作品的成败有关。

在越疆魔术师机械臂的配件软件里,还可以使用鼠标来控制机械臂,但使用效果体验并不理想,特别是对于手臂回转的控制上较难把握。不过在教育版的手柄控制套件刚好可以弥补,对于手柄的使用方法,这里不过多的叙述,下面为手柄使用的视频测试:

使用手柄操作,不仅可以控制机械手臂的各种动作,还可以完成一些末端夹具的动作。下面就是对吸盘和气动抓手使用手机控制视频。吸盘套件使用视频:

视频测试时,手头上没有合适的零件,就使用了附件里的玻璃板。在吸取测试时,玻璃板上有胶纸粘在桌上就被吸了起来,可以这小小的吸盘的威力。

对于气动抓手,小到2mm的内六角扳手轻松抓取,可以说是只要抓手能抓到的物品,估计抓取都不在话下了,当然抓取零件不仅要考虑抓手的尺寸,还要考虑到气泵的选择。


在教育版套件里还有一个激光套件,它可以和写字画画一样,完成文本和一些图形的雕刻。附件里的5张牛皮纸刚好可以用上。在使用激光雕刻之前,和写字画画一样,要先调整激光模块的位置,将光线调整到最小最亮的位置来完成对焦,再按下电脑软件上的AUTOZ,点击开始按键就可以开始雕刻了。

激光套件使用视频:

在使用激光雕刻时,不知道是因为字体的选择问题,还是机械臂的累积误差造成,在雕刻明月两个字时,在月的最后一画出现严重的差错。具体在后面的作品展示可以看到。


在前面说了,3D打印是我最为感兴趣的,所以把这个体验放在了最后。对于3D套件的安装按照说明书的教程操作就可以了,这里略过直接说体验。对于3D打印,须要设置机械臂为3D打印模式,烧录对应固件后,就可以按教程里操作来完成打印。


具体的操作主要就是切片相关的选择,特别是对于英语不好的我来说,可以说只能完全按教程操作。也因此闹出了在调整好加热头后,找不到输入M415的命令窗口。


其实,作祟的就是这个所谓的EASY MODE(简易模式)造成的。搞不清楚既然须要相关的过程,为什么还要有个这个模式。


和其它套件使用一样,首先要调整机械臂Z轴位置。就是因为在第一次调整时,没有使用美纹纸,调整喷头与玻璃板太紧,造成喷头堵塞,耗材从加热体溢流出来了。

3D打印体验视频:

三、作品展示:

在写字和激光雕刻测试时,我使用了不同地字体进行测试,可以看到,对于几种字体的选择机械臂都能全部识别。对于字体的识别上越疆魔术师机械臂算是100%的完成了,只是在字距的处理上,还存在一定的精度问题,调整过后,效果还是比较明显的。但对于3D打印来说,除了软件的设置,还有加热头的位置调整都与作品的成败有很大的关系。当然,也要考虑喷头的尺寸,第一次进行3D打印操作,打印的作品尺寸为30mm*10mm*2mm(长*宽*高),可能是因为尺寸小,造成实体上的字体不够完善。不过对于我的处女作,本人还是比较认可的,必定是自己辛苦学习所得。




四、总结

优点:

1、一机多用,功能强大;

2、可脱机完成相关功能,更加方便的应用于不同场所;

3、多种外接通讯模式,可扩展性强;

4、配套了多种末端夹具,和相关附材,丰富了体验度;

5、功能块式的软件界面,很容易上手。

缺点:

1、更换末端执行器,须要识别不同的接口;

2、使用不同执行器作业之前都须要手动调整Z轴位置;

3、概率性的出现关机后,机械臂不会自动回到原点,而是直接自由下落;

4、安全防护作的不到位;(在鼠标操作时,没有控制好机械臂,差点将底座掀翻)

5、在作业期间,不能实时调整Z轴。(手动调整不到位时,必须终止作业才能再次调整)

其实对于越疆魔术师机械臂的体验仅仅是局限在常规的功能使用上,对于其强大的扩展功能开发,因时间问题不能深刻体验。对于常规体验过程,感受较为深刻的就是位置调整。在每次使用不同夹具时,都须要手动调整好位置才能开始作业。建议能够设置自动调整位置,比如检测伺服驱动器输出扭距变化来完成自动调整。或者在作业期间,可以实时微调(可作为高级模式)解决手动调整不到位,另外也可以校正手臂的累积误差。还有就是在安装末端夹具时,一些接口的连接上。比如激光雕刻就须要连接三个接口,如果能将各种末端对应手臂接口位置合成一个标准接口,这样是不是对于安装会更加方便,也不会因为没有标签而无从下手。

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