The Mega Trend of Gripper

Article by: MEGA Tech Magazine​

Gripper เป็นเครื่องมือที่ใช้จับวัตถุในขณะที่วัตถุนั้น ๆ ถูกดำเนินการอยู่ วิธีที่ง่ายที่สุดที่ใช้อธิบาย Gripper ก็คือให้นึกถึงมือของมนุษย์ เช่นเดียวกัน Gripper ก็ใช้สำหรับจับยึดวัตถุ ทำให้แน่น เคลื่อนย้ายและปล่อย Gripper เป็นส่วนหนึ่งของระบบอัตโนมัติ โดยสามารถติดตั้งกับหุ่นยนต์หรือเป็นส่วนหนึ่งของระบบอัตโนมัติถาวร Gripper มีหลายขนาดและรูปแบบ จึงสามารถเลือกรุ่นให้เหมาะสมกับการใช้งานได้ การที่ได้เห็น Gripper ของหุ่นยนต์ที่มีอยู่ทั่วไปอาจทำให้คุณสงสัยว่า Gripper มีประโยชน์มากขึ้นตามจำนวนขาของ Gripper หรือไม่ ก็คงเป็นการโกหก หากกล่าวว่ามีโซลูชั่นหนึ่งสามารถตอบโจทย์ทุกปัญหาของหุ่นยนต์ได้ เหตุผลที่ว่าทำไมถึงมี Gripper มากมายให้เลือกนั้น ก็เพราะว่ามันมีการใช้งานที่หลากหลายที่ Gripper แต่ละชนิดจะทำงานได้ดีแตกต่างกัน แต่ถ้าคุณมองไปที่จำนวนขาของGripper ก็จะเห็นว่าข้อดีของGripperประเภท 3 ขาคืออะไร

ถ้าจะวิเคราะห์ตามหลักวิทยาศาสตร์แล้ว เราได้มีการประเมินทางเลือกอื่น ๆ ด้วย เช่น นอกเหนือจากการใช้Gripperประเภท 3 ขา ลองมาดูกันว่ามีGripperประเภทไหนบ้าง

 

Gripperประเภท 1 ขา

 

เรียกง่าย ๆ ก็คือแบบตะขอ ซึ่งอาจเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการติดตั้งGripperกับหุ่นยนต์ แม้ว่าจะฟังดูตลก การใช้งานบางอย่างก็ต้องการแค่ตะขอหรือเครื่องมือบางอย่างที่จะช่วยให้เราทำงานได้สำเร็จ แต่ในแง่ของความแม่นยำและการทำซ้ำนี่อาจจะไม่ได้ตอบโจทย์ในเรื่องความถูกต้องนัก แต่ก็เป็นประเภทราคาย่อมเยาว์ที่สุดที่คุณจะสามารถหาได้ สามารถทำงานได้โดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้าหรือการบำรุงรักษาใด ๆ

 

Gripperประเภท  2 ขา

 

มีGripperประเภท  2 ขาหลายแบบในท้องตลาด แบบที่เป็นที่นิยมมากที่สุดคือGripperแบบขนาน ซึ่งอาจจะมาในรูปแบบของการใช้ไฟฟ้า แรงอัด หรือไฮดรอลิก และใช้ 2 ขาที่ขนานกันของGripperบีบเข้าหากัน นั่นแปลว่าสามารถเกิดการหนีบได้โดยใช้Gripperประเภทนี้ ทั้งนี้ Gripperประเภทนี้มีข้อจำกัดและมีความตายตัว ความจริงแล้ว มันไม่สามารถเพิ่มคำสั่งเพื่อให้เหมาะสมกับรูปร่างของวัตถุที่ใช้งานได้ ดังนั้น จึงต้องมีการปรับปลายขาหรือปรับรูปแบบขาของGripperเมื่อต้องการใช้กับผลิตภัณฑ์ใหม่หรือแตกต่างจากเดิม ข้อดีของGripperประเภท 2 ขาก็คือคุณสามารถระบุตำแหน่งของGripperแบบคร่าว ๆ ได้ คุณสามารถคาดเดาได้ว่าชิ้นส่วนจะอยู่ระหว่างขาของGripperเสมอ ดังนั้น จึงเป็นเรื่องที่ค่อนข้างง่ายที่คุณจะทำให้กระบวนการเป็นไปอย่างอัตโนมัติโดยใช้การคาดการณ์นี้

 

Gripperประเภท  3 ขา

 

Gripperประเภทนี้ค่อนข้างคล้ายกับการนำหัวจับเครื่องกลึงมาใส่ในหุ่นยนต์ และเป็นที่รู้จักในแง่ของเครื่องที่ปรับศูนย์กลางได้เอง Gripper 3 ขาจะหุบรวมกันตรงแกนกลางเพื่อหนีบชิ้นส่วนให้อยู่ตรงกลาง Gripperประเภทนี้ส่วนใหญ่จะทำงานด้วยไฮดรอลิกหรือแรงอัด โดยสามารถรับน้ำหนักมาก ๆ ได้ แต่ไม่ยืดหยุ่น และคุณจะต้องทำการปรับเปลี่ยนขาในการใช้งานแต่ละครั้งที่แตกต่างกัน ข้อดีของGripperประเภทนี้ก็คือระดับความยืดหยุ่นที่เหมาะกับการใช้งานหลากหลาย ไม่ว่าจะใช้สำหรับการใช้งานเพื่อการวิจัยหรืออุตสาหกรรมก็สามารถปรับใช้ได้กับแทบทุกประเภท ทั้งยังสามารถรับน้ำหนักได้ถึง 10 กก. ตำแหน่งของGripperก็ขึ้นอยู่กับโหมดการจับที่คุณสามารถเลือกได้ ซึ่งค่อนข้างแม่นยำและมีการทวนซ้ำที่น้อยกว่า 0.05 มม.

 

Gripperประเภท  4-5 ขา

 

Gripperประเภทนี้ค่อนข้างพบได้ยากสำหรับการใช้งานทุกประเภท แม้จะได้รับการพิสูจน์ว่าทำงานได้เหมือนกับเป็นอวัยวะเทียมของมนุษย์ ก็ยังคงยากที่จะให้ทำงานได้ในหุ่นยนต์ ส่วนใหญ่แล้วGripperประเภทนี้มีความยืดหยุ่นเป็นอย่างมากเพราะว่าสามารถจับสิ่งของได้หลากหลาย แต่หลายครั้งก็ไม่สามารถเกิดการทำซ้ำที่แม่นยำได้และไม่สามารถรับน้ำหนักมากได้ Gripperประเภทนี้จึงไม่ได้รับความนิยมมากนักเนื่องจากยังไม่เหมาะสำหรับการทำงานในอุตสาหกรรม

 

ดังนั้น เราสามารถสรุปสั้น ๆ เกี่ยวกับGripperที่มีขาในแต่ละประเภทได้ ดังนี้ Gripperประเภทขาเดียวนั้นราคาไม่แพงแต่ไม่ค่อยแม่นยำ ทำงานได้ดีสำหรับการนำชิ้นส่วนออกจากเครื่องจักร Gripperประเภท 2 ขาทำงานได้ดีกว่าเนื่องจากสามารถจับชิ้นส่วนได้หลากหลายและทำงานได้แม่นยำกว่าและรับน้ำหนักได้ดี แต่Gripperแบบขนานนี้ไม่สามารถทำงานได้หากเปลี่ยนขนาดหรือรูปร่างของชิ้นส่วน Gripperประเภท 3 ขามีความแม่นยำมากกว่าและสามารถใช้งานกับชิ้นส่วนที่มีขนาดและรูปร่างหลากหลาย ดังนั้น โดยทั่วไปจึงมีราคาที่แพงกว่า Gripperที่มีมากกว่า 4 ขาขึ้นไปนั้นมีการใช้งานที่ซับซ้อนและไม่สามารถรับน้ำหนักได้มาก ดังนั้นจึงอยู่ในขั้นของการวิจัยและไม่ได้มีการใช้งานจริงในอุตสาหกรรม

A gripper is a device which enables the holding of an object to be manipulated. The easier way to describe a gripper is to think of the human hand. Just like a hand, a gripper enables holding, tightening, handling and releasing of an object. A gripper is just one component of an automated system. A gripper can be attached to a robot or it can be part of a fixed automation system. Many styles and sizes of grippers exist so that the correct model can be selected for the application.  Seeing all these robot grippers out there you may wonder, what are the advantages relative to the number of fingers presented on the gripper? Well, I would be lying to you if I said that there is one single solution to every robotic problem. The reason why there are a lot of different grippers out there is because there are a super wide range of applications that each does best at. But, if you simply look at the number of fingers on a gripper, what are the advantages of using a gripper that has 3 fingers?

 

Well to analyze this scientifically, we have to evaluate the other options too, i.e. other than using a 3 fingered gripper. So let’s see what is available on the market. 

 

1 Finger Grippers

 

Basically a hook. This is probably the simplest way to put a gripper on your robot. Even if you think it sounds ridiculous, some applications simply need a hook or probe to achieve what they need to do. In terms of precision and repeatability it is probably not very accurate, but it is also the cheapest you can get, no power needed, no maintenance.

 

2 Finger Grippers

 

There are different kinds of two fingered grippers on the market. The most popular ones are the parallel grippers. These grippers are either electrical, pneumatic or hydraulic and use two jaws that close against each other and remain parallel to each other. This means that only a pinch grasp can be accomplished using these grippers. These grippers are then really limited and are really rigid. In fact, they can rarely be programmed to adapt to the shape of the object. So custom fingertips and/or custom jaws have to be made when a new production or a different product has to be handled with the gripper. The advantage of having 2 fingers in this scenario is that you can roughly locate the part in the gripper. You can assume that the part will always be between the fingers, so it is relatively easy to automate a process knowing that. 

 

3 Finger Grippers

 

These grippers are pretty much similar to a turning machine chuck fitted on a robot, they are also known as self-centering. The 3 ''fingers'' are closing toward a central axis to squeeze the part at the very center of this axis. Most of these grippers are actuated by hydraulic or pneumatic energy. They can usually carry a large payload, but are not very flexible at all and you have to change fingers or jaws for each different application.  The advantage of such a Gripper is the level of flexibility that can be accessible for any given application. Whether it is for research or industrial applications, it can adapt to pretty much everything. It can also handle a payload of 10 kg. The positioning in the Gripper highly depends on the grasping mode you have chosen, but is generally pretty accurate and has a repeatability of less than 0.05 mm. 

 

4-5 Finger Grippers

 

These type of grippers are still pretty unusual for any type of application. Even if they have been proven to work as a prosthetic for the human body, it is quite tough to make this work on a robot. So these grippers, most of the time, are very flexible because they can grasp a LOT of stuff, but they do not often have an accurate repeatability and they often cannot handle a heavy payload. This why these kinds of grippers are not very popular, they are just not ready yet for industry.  So if we are making a short resume of all kinds of 'fingered' grippers. Single fingered grippers are cheap but are not too precise, they can work well for removing a part from a machine for example. Two finger grippers are better because they can grasp a wider range of parts and handle them with better precision and their payloads are descent, but it can be complicated to use a parallel gripper when changing part size or geometry. The three fingered grippers are more precise and can handle more diverse part sizes and shapes. Thus, they are generally more expensive. Grippers with more than 4 fingers are complicated to use and cannot carry a heavy payload, so they are still in the research stage and are not really used in industry.

© 2018 Advance Industry Media Plus Co., Ltd. All Rights Reserved.​​

Advance Industry Media Plus Co., Ltd.
1104/339 Pattanakarn Road Suanluang, Suanluang, Bangkok, 10250 Thailand

Tel. +66 2136 1406-7

Fax. +66 2187 2899

www.aimplus.co.th   

info@aimplus.co.th​

Ms. Khemruji Pruankaewmanee

Tel: +66 2 136 1406-7
Email: khemruji@aimplus.co.th​

aimplus.co.th

Reader voices

Advertisers

Subscribe

ADVERTISE WITH US 

LINKS

FOLLOW US ON SOCIAL MEDIA

megatech magazine, industry 4.0 manufacturing, business matching
megatech magazine, industry 4.0 manufacturing, business matching
megatech magazine, industry 4.0 manufacturing, business matching