德国是使用工业机器人的重要市场。根据国际机器人联合会的《2022年度国际机器人》年鉴的报道：欧洲大陆使用的机器人中有1/3都在阿尔卑斯山脉和波罗的海之间工作。但是，如果机器人能够像人手一样灵活、敏感地掌握物体，并且还能像智能家居的室内恒温控制器一样简简单单地操作、控制，那么机器人自动化将会有着更大的应用潜力。博世力士乐公司新一代的智能补偿器就能实现这样的愿景。

图1  高敏感度的触摸和装配：在给机器人装上智能补偿器之后，它就能完成原来难以完成的控制或者手动拾取任务了

自动化、优化及透明化

智能化的Samrt Flex Effector补偿器是一个直径仅有88 mm、长度115 mm的圆柱形器件。与其他类型的补偿器相比较它有很多优势：除了复杂的传感器之外它还具有六个自由度的独立运动可能性。这就使拐臂机器人或者线性机器人能够更好地“感觉到”物体的存在，并将物体位置的准确信息传送到机器人控制系统。因此机器人就可以在其运动过程中不断地自行调整。

有了这些实时信息，许多生产制造过程就可以设计得更加透明与优化了，加工设备的失误率、机器人出现的错误也都会持久性降低到最低程度了。另外，以前一些很难使用机器人的生产工作场合或者说使用机器人经济性不好的应用场合现在也都可以利用机器人技术实现自动化了。特别是那些包含了高精度组装和搬运的工作过程，例如搬运重量高达6 kg、最大输出扭矩15 N·m的工作场合中使用机器人了。

机械补偿功能与智能化技术的结合代表了这种末端执行器的新颖性。“凭借首次将机械补偿功能与智能化技术相互结合到一起使我们成功的将三坐标检测设备的测量能力融入到视觉检测设备中了。这一颠覆性的技术不仅仅扩大了公司产品的市场，而且还开创了属于自己的新市场。”博世力士乐公司智能设备产品生产负责人Michael Danzberger先生说，“从长远的发展趋势来看，智能补偿技术可以在简化产品规划设计方案中发挥重要的核心作用，或者作为自主学习生产制造系统中的核心部件。”

图2  创新性的多面手：借助于复杂的传感技术和6坐标的自由运动让Smart Flex Effector智能补偿器在各种应用场合中都大放异彩

创新开拓了自动化的应用范围

如今就已经有许多智能补偿单元大显身手的应用领域了，例如在柔性化的大批量生产过程中，在批量数为一件的生产加工中。“由于智能补偿制造增加了自动化生产设备的灵敏度，因此可以让它更加经济地完成多变形成品的生产加工，可以快节奏地实现多品种切换的高动态性能的生产制造。”Danzberger先生补充说道。为实现快速地移动，智能补偿装置配备了机电一体化的连锁装置。新颖的定位系统也可以明显地提高了智能补偿单元的工作效率：机器人可以“感觉到”零件的位置，因此可以省略复杂的人工手动二次调试了。机器人可以很方便的像人机协作的Cobot机器人那样用手牵引机器学习如何定位了。

经济地完成易出错的工作流程和复杂的手工操作

智能补偿器可以安装在不同的机器人和机械手上使用，并通过开放式接口与各种控制器保持通信。这也为企业现有设备的技术改造提供了新的自动化技术改造可能性：对易出错的生产加工流程或者价格昂贵的手工操作过程进行自动化技术改造。企业员工也可以用来完成具有更高附加值的任务了，而不是简简单单的重复劳动。

“凡是要应对很高的质量要求，要解决复杂的工艺过程难题时，连续性的过程监控系统可以避免代价昂贵的产品召回，避免损害企业形象。除此以外，全新的透明度也可以有效地防止计划外的设备停机和生产损失。在机械制造和设备集成领域中，全新的智能补偿系统还能够降低自动化设备的投资费用；因为它能用最简单、最灵活的技术实现客户的复杂要求。”Danzberger先生说。

图3  快捷的安装使用：Smart Flex Effector智能补偿器可以简简单单的安装到机器人手臂或者机械手上

工业机器人的应用实例

当被问到配用了智能补偿器的工业机器人能够更快、更好地完成哪些典型的装配和上下料任务时，Danzberger先生列举了有着最小公差要求的组装工序：热压配合或者在轴上组装轴承、滚针或者齿轮等工序。定向定位或者原材料与产成品的分拣，在印刷电路板上安装电子元器件或者易碎原材料的可靠上下料等任务也属于这种工业机器人能够胜任的工作范围。

汽车生产过程中可以利用Samrt Flex Effector智能补偿器设定的运动距离和驱动力控制任意形状零件的运动。博世力士乐的专家表示，智能补偿器很高的透明度以及编制监控和质量控制文件的可能性使其本身就有很高的附加值。对机械制造行业的企业来讲，新的无源位置测定装置：6坐标（6D）位置测定的智能补偿器还简化了机床设备的调整和控制程序的示教，使这一切都变得更快、更精确了。

简单的安装使用：拧紧螺栓，按下启动

Smart Flex Effector智能补偿器的安装也非常简单，只需三步就能完成：第一步是机械安装，全新的无源补偿功能只需用合适的连接板将智能补偿器固定到机器人合适的连接法兰或者机械手上就可以了。第二步是电气接线，将电源线与控制器连接之后就可以实现补偿器的锁定功能和传输数据了。第三步是有些情况下要用RS-485接口或者I/O输入输出端子来监控或传输位置测定的数据传送。

“客户的反馈非常好。每天我们都会收到来自不同行业领域的咨询：例如来自汽车制造行业、金属加工行业、机械制造行业或者包装设备行业以及物流领域中的用户咨询。”Danzberger先生高兴地说道。市场对这一产品的巨大兴趣也反映在德国会展公司颁发的赫尔墨斯工业技术创新奖和德国弗戈传媒集团公司2022年颁发的最佳行业奖等奖项中。

在智能补偿器推向市场的时候，用户可以通过极具吸引力的优惠价尝试使用一下智能补偿器，了解智能补偿器；例如专门针对首次使用智能补偿器客户的入门套件租赁方式。另外还可以在博世力士乐公司自己的机器人实验室中进行满足客户需求的方案验证测试。