Článek ve formátu PDF je možné stáhnout
zde.
Trh robotické techniky zažívá v posledních několika letech prudký rozvoj. Moderní průmyslová odvětví na celém světě se více spoléhají na inteligentní roboty vyznačující se velkou přesností a spolehlivostí. Jednou z nejdůležitějších komponent robotických zařízení jsou snímače, které fungují jako rozhraní mezi robotem a prostředím. Zde je uvedeno několik příkladů použití laserových triangulačních snímačů společnosti Micro-Epsilon v robotických úlohách pro řízení polohy a kontrolu kvality. Spolehlivost je obzvlášť důležitá v případě těch robotických zařízení, kde provoz zahrnuje interakci mezi člověkem a strojem.
Nekompromisní přesnost v automobilovém odvětví
Nejvíce průmyslových robotů se používá v automobilovém odvětví. Společné jsou pro ně stále tvrdší požadavky na dobu cyklu, stupeň automatizace a reprodukovatelnost. Výroba a spojování komponent od tlumiče až po přední spoiler a světla obnáší velký počet kroků, během kterých je spojeno mnoho různých dílů. Výrobní procesy se v minulosti vyznačovaly nepružností. V současné době jsou však tyto procesy v reálném čase řízeny nejmodernějšími snímači. Například procesy spojování komponent vyžadují značnou přesnost, a proto dnes většinu z nich vykonávají roboty. Vyrobený automobil musí mít dobrý vzhled, ale také musí být zajištěna správná funkce a dlouhá životnost všech jeho částí. Nikdo není zvědavý na vrzající dveře ani na netěsná nebo špatně zarovnaná okna. Přitom ale platí, že dokonalého vzhledu a funkce vozidla musí být dosaženo při použití co nejmenšího objemu materiálu. K těmto činnostem jsou vhodná robotická zařízení, protože pracují nepřetržitě, spolehlivě, rychle, přesně a navíc neznají stres ani únavu. Roboty se navíc používají pro mnohé činnosti, které by pro zaměstnance byly manuálně náročné.
V inteligentní robotice nacházejí uplatnění laserové snímače a skenery od společnosti Micro-Epsilon. Tyto přístroje měří v reálném čase a naměřené hodnoty přenášejí přímo do PLC. Výsledkem je lepší řízení kvality vzhledem k mimořádně přesným informacím, optimalizace procesů a úspory nákladů i surovin.
Spojení karoserie a motoru
Laserové snímače optoNCDT monitorují mimo jiné spojení karoserie a podvozku. Karoserie je s podvozkem spojována na speciálních linkách. Hnací ústrojí po lince jede na rámu a karoserie je na nosné konstrukci zavěšena nad linkou. Když pod karoserii přijede hnací ústrojí, robot ji natočí do správné polohy a následně umístí na hnací ústrojí. Vzdálenost mezi karoserií a motorem měří snímače optoNCDT, které pracují na principu laserové triangulace. Tyto senzory jsou upevněny na nosné konstrukci.
Vysoce přesná instalace kokpitu
Kokpit auta se skládá ze stovek komponent a má hmotnost až 100 kg. Jeho instalace do vozidla vyžaduje naprostou přesnost. K provedení této operace je na rameni robotu upevněn obdélníkový kovový rám se dvěma chapadly. Chapadla kokpit uchopí za obě strany a horizontálně ho posunou směrem k vozidlu, které jede po montážní lince. Těsně před instalací do vozidla robot kokpit nakloní, aby jedna jeho strana byla o něco níž než druhá. V této pozici je kokpit robotem skrz otvor, který později zaplní dveře řidiče, umístěn do vozidla a poté znovu horizontálně otočen. K měření této operace se běžně používají čtyři laserové snímače optoNCDT. Každý z těchto snímačů je instalován v jednom rohu kovového rámu opatřeného chapadly a v reálném čase měří referenční body v interiéru vozidla. Jako referenční body fungují různé výstupky a prohloubeniny. Uvedené čtyři snímače zajišťují správné usazení kokpitu ve všech směrech (v ose x, y a z). Když všechny snímače detekují své příslušné referenční značky, robot se zastaví, následně kokpit zasune dopředu přesně do správné pozice vzhledem ke karoserii a upevní ho na místě. Celý proces instalace kokpitu je mimořádně krátký, trvá méně než jednu minutu.
Závěrem
Laserový triangulační snímač optoNCDT 1750 (obr. 1) je vyrobený pro přesné měření vzdálenosti a polohy. Je vybaven unikátní metodou Real Time Surface Compensation (RTSC), která umožňuje měření širokého spektra povrchů různých materiálů. Díky tomu a díky robustnímu provedení je vhodný pro použití v náročném prostředí v průmyslové automatizaci.
Snímač OptoNCDT 1420 (obr. 2) nabízí jedinečnou kombinaci rychlosti, velikosti, výkonu a možnosti přizpůsobení různým úlohám: měření posunutí, vzdálenosti a polohy. Kompaktní triangulační snímač dosahuje velké přesnosti měření se vzorkovací frekvencí až 4 kHz. Automatická kompenzace povrchu materiálu (ATC) zajišťuje stabilní výsledky měření bez ohledu na měnící se povrchové barvy nebo jas. Výkonný optický systém vytváří malý světelný bod, který umožňuje spolehlivou detekci i nejmenších komponent.
(MICRO-EPSILON Czech Republic, spol. s r. o.)
Obr. 1. Laserový snímač optoNCDT 1750
Obr. 2. Laserový snímač optoNCDT 1420