Print

Snímače v manipulaci, montáži a robotice – spolehlivá zpětná vazba z přední linie

-- 14.03.17

Při řešení monitoringu pro manipulaci, montáž a robotiku došlo v uplynulých letech ke skutečným vývojovým skokům. Komponenty jsou stále výkonnější, kompaktnější a univerzálnější, čím dál častěji jsou součástí aktorů a lze je neporovnatelně snadno programovat. Pohled do programu standardizovaných snímačů kompetentního lídra pro upínací techniku a uchopovací systémy firmy SCHUNK ukazuje, jaké možnosti nabízejí moderní snímače.

Jeden snímač pro vše

„One sensor fits all“ – podle tohoto principu koncipoval SCHUNK konstrukci univerzálně použitelných drážkových snímačů „MMS 22-PI“. Pro inovativní magnetické snímače je spolehlivé monitorování aktorů v manipulaci a montáži hračkou. Místo náročného mechanického nastavování spínacích bodů probíhá programování snímačů jen v několika krocích.

Potřebné programovací pomůcky jsou k dispozici buď v kabelové variantě s konektory, nebo v magnetickém bezkontaktním provedení. Naprogramování je velmi snadné a dokončené během 15 vteřin. Jakmile je snímač upevněn na definované místo, použije se programovací pomůcka. Nakonec se prsty posunou na cílovou pozici, programovací pomůcka se použije znovu a snímač je naprogramován. Ve srovnání s dosavadními magnetickými snímači ušetří uživatelé tímto způsobem až 90 % času pro nastavení. Ke zvýšení procesní stability aplikace se programují v případě zájmu i rozpínací body snímačů. Hystereze je u snímačů SCHUNK řady MMS 22-PI nastavitelná a umožňuje i u velmi malých zdvihů bezpečné monitorování a uchopovací proces může být optimálně vyhodnocen a řízen. Navíc je možné chapadlem rozlišit různě velké díly. Drážkové snímače volitelně disponují jedním nebo dvěma volně programovatelnými spínacími body a jsou detekovány pomocí magnetu uvnitř aktoru. Místo mnoha různých variant snímačů stačí většině uživatelů jen jedna nebo dvě verze. To sníží skladové zásoby a zvýší flexibilitu. Navíc na přírubách nejsou potřebná žádná další vybrání, jelikož snímače díky své flexibilní pozici v C-drážce nemají téměř žádné rušivé kontury.

K základním verzím jsou k dispozici rovněž univerzálně použitelné snímače také jako zvláště robustní HD varianty pro Heavy-duty aplikace. Ty jsou vybaveny odolným tělem z nerezové oceli, disponují výrazně lepší odolností vůči tahu na konektor a snímač, jsou opatřeny vysoce legovaným ultrajemným speciálním kabelem a CLI-klipem k upevnění připojovacího konektoru.

Vícepolohové monitorování programovatelnými drážkovými snímači

Podobně komfortně použitelný je analogový magnetický snímač SCHUNK MMS-A, celosvětově první programovatelný enkodér, který je bez rušivých kontur integrovatelný do C-drážky chapadel. Lze s ním přesně detekovat různě velké díly. Zatímco dosud bylo potřeba více magnetických snímačů, nyní stačí jen jeden extrémně kompaktní MMS-A s průměrem 4 mm. Potřebná elektronika je plně integrovaná ve snímači. Výstupní signál je vysílán s měřicím rozsahem 30 mm a rozlišením až 0,1 mm. Výstupní data jsou ve formě analogových hodnot napětí volitelně mezi 0–5 V DC nebo 0–10 V DC. Pomocí intuitivní programovací funkce a dvou LED diod lze rozdílná magnetická pole rychle a snadno linearizovat.

K zajištění vysoké opakovatelnosti je analogový magnetický snímač speciálně přizpůsoben příslušným modulům z komplexního standardního programu SCHUNK. V kombinaci s vyhodnocovací jednotkou SCHUNK FPS-F5 se přemění enkodér na snadno programovatelný vícepolohový snímač, se kterým může být detekováno až pět libovolných naprogramovaných stavů. MMS-A disponuje robustním tělem pro průmyslové použití a splňuje ochranné krytí IP67. Kabelovým vývodem (30 cm / 100 cm) může být flexibilně integrován do zařízení. Provozní napětí je mezi 15 V a 30 V.

Při uchopení měřit s přesností na mikrony

Špičkovou třídu polohových snímačů tvoří analogové snímače s vysokým rozlišením. Tak transformuje SCHUNK APS obvyklá chapadla na přesné měřicí stanice. Mechanický analogový systém tvořený snímačem a elektronikou přitom monitoruje pozici uchopovacích čelistí s extrémně vysokou přesností. U chapadel s delším zdvihem je pohyb přenášen na snímač přes šikmou plochu, která je sice dlouhá jen pár milimetrů, ale přitom dosahuje extrémně vysokého rozlišení. S působivou přesností až 0,003 mm měří aktor v běžném procesu každý jednotlivý uchopený díl. Nadřazeným řídicím systémem lze definovat libovolný počet spínacích bodů a odlišit libovolný počet dílů nebo tolerančních polí. Polohové snímače s vysokým rozlišením umožňují 100procentní, vysoce přesnou kontrolu dílů. Mohou nahradit kompletní měřicí stanici včetně procesních kroků potřebných pro měření. I zde je možné využít bezkontaktní programování.

Zjišťování vzdáleností

Kdo by chtěl zjišťovat vzdálenost mezi chapadlem a dílem, může k tomu použít buď nákladný systém zpracování obrazu, nebo svěřit tento úkol optickému snímači vzdáleností, jako je OAS firmy SCHUNK. Ten udělá z jednoduchého uchopovacího modulu obratem ruky vidoucí chapadlo. OAS se integruje přímo do středu chapadla, např. PGN- plus nebo MPG- plus. Odtud posílá snímač nadřazenému řízení nepřetržitě informace, jak daleko se díl nachází, případně zda se uchopovaný díl nachází mezi prsty.

Za tímto účelem měří snímač v reálném čase vzdálenost mezi chapadlem a dílem. Pomocí snímače mohou chapadla rozlišovat díly, rozeznávat jejich polohu, odebírat je z pohybujícího se dopravníku, vyskládávat, detekovat chybně uchopené díly a zvýšit celkovou spolehlivost uchopovacího procesu.

OAS pracuje s infračerveným světlem vlnové délky 850 nm, je vhodný pro okolní teploty od -10 °C do +55 °C a splňuje stupeň krytí IP65. Lze jej kombinovat s mnoha typy chapadel a dalšími uchopovacími moduly, např. s kyvnými pohony, u kterých je OAS směrován dovnitř namísto směrem ven; zde je používán k monitorování pístu.

Velmi přesné měření sil v šesti osách

Jednu oblast doposud netušených rozmanitých možností otevírají 6osé silové a momentové senzory SCHUNK řady FT. Používají se jak pro roboty podporované testy výrobků (např. chytré telefony a přístrojové desky osobních automobilů), tak k montáži střešních dílů automobilů nebo při třecím svařování pístů nákladních automobilů. Protože senzory umožňují i vysoce dynamické regulační koncepty, mohou být s jejich pomocí automatizovány dokonce zvláště obtížné montážní, obráběcí a dokončovací úlohy. Pilotní aplikace k silově regulovanému a telematicky monitorovanému broušení, např. k broušení tenkých plechů v ocelářském průmyslu, ukazují, že potenciály vysoce přesných senzorů FT firmy SCHUNK nejsou v průmyslovém prostředí ještě zdaleka vyčerpané. Kromě toho jsou snímače FT úspěšně používané i v medicínské technice, např. při chirurgických a rehabilitačních aplikacích. Na základě shromážděných procesních dat lze v reálném čase regulovat trajektorii robotů, čímž je dosaženo konstantních sil, stálých technologických parametrů a tím také přesně reprodukovatelných výsledků.

Řada FT firmy SCHUNK zahrnuje celkem 16 velikostí proměřicí rozsahy mezi 8 a 40 000 N. Lze s nimi dosáhnout rozlišení u silových složek Fx, Fy a Fz až 1/320 N a u momentových složek Mx, My a Mz až 1/8000 Nm. Zatímco konvenční silové a momentové senzory pracují s fóliovými tenzometry, FT senzory SCHUNK jsou standardně vybaveny tenzometry křemíkovými. Ty vysílají 75krát silnější signál než konvenční senzory, disponují lineárním rozsahem měření a snižují rušení signálu téměř na nulu. V kombinaci se standardně integrovanou teplotní kompenzací zůstává zachována vysoká přesnost měření během procesu i při velkém teplotním rozsahu. Kromě toho chrání senzor před poškozením vysoký faktor přetížení, který se pohybuje podle velikosti snímače až kolem 40násobku maximální síly. Pro 6osé silové a momentové senzory je jedinečná možnost dvoj- nebo případně vícenásobné kalibrace. V závislosti na typu vyhodnocování může jediný senzor detekovat 2, případně až 16 měřicích rozsahů u vysokorychlostního senzoru FTN pro rozhraní Ethernet, Ethernet/IP, DeviceNet, Profinet a CAN.

Pokud jde o přesnou silovou regulaci při měnících se nástrojích, dílech nebo komplexních montážních úlohách, FTN umožňuje enormní prostor pro uspořádání. Pro vyhodnocování obvyklými datovými kartami (DAQ) nebo USB nabízí SCHUNK senzor FTD a pro rozhraní RS232 nebo vyhodnocování analogových kanálů pak senzor FTS. Všechny tři varianty senzorů jsou k dispozici vždy v 16 velikostech a volitelně ve stupních krytí IP60, IP65 nebo IP68. Navíc má SCHUNK s typem FTL v portfoliu obzvláště cenově atraktivní 6osý silový a momentový senzor s rozhraním CAN-Bus a kompletně integrovanou vyhodnocovací elektronikou v senzoru.

Navíc je možné nabídnout speciální zákaznická řešení. Vyhodnocovací elektronikou nebo dodaným programem se analogové signály digitalizují a převádějí na síly a momenty. Navíc umožňuje grafický výstup 6osého měření. Integrace senzorů do nadřazeného zařízení se provádí buď za použití běžně dostupných systémových softwarových řešení, nebo v rámci individuálních softwarových řešení, která jsou nabízena například výrobci robotů.


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Automatizace, modernizace a údržba v plastikářském průmyslu
2017-11-22 - 2017-11-22
Místo: Hotel Baltaci Atrium *****, Zlín
NI Days
2017-11-23 - 2017-11-23
Místo: Clarion, Praha
LOGISTIKA NÁKUPU A ŘÍZENÍ ZÁSOB
2017-11-23 - 2017-11-24
Místo: Křenová 409/52, 602 00 Brno
WEBINÁŘ: Simulace ve výrobě
2017-11-23 - 2017-11-23
Místo: webinář
1. ročník soutěžní přehlídky „SMART SPACE & LIVING“
2017-11-30 - 2017-11-30
Místo: soutěžní přehlídka

Katalog

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 737 489 292

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

Mitsubishi Electric Europe B.V.
Mitsubishi Electric Europe B.V.
Pekařská 621/7
155 00 Praha 5
tel. +420 251 551 470

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Ano, proto se je snažíme minimalizovat
Ne, jsou na odpovídající úrovni
Nejsou vysoké, ale rychle rostou

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2017 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI