Strojírenství

10. března 2015 19:20

Spolehlivá zpětná vazba z přední linie

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 disponují volitelně jedním nebo dvěma volně programovatelnými spínacími body a jsou detekované pomocí magnetu uvnitř aktoru. Místo mnoha různých variant snímačů stačí většině uživatelů jen jedna nebo dvě. To sníží skladové zásoby a zvýší flexibilitu. Navíc nejsou potřeba na přírubách žádná další vybrání, jelikož snímače díky své flexibilní pozici v C-drážce nemají téměř žádné rušivé kontury. K základním verzím jsou k dispozici navíc univerzálně použitelné snímače také jako zvláště robustní HD varianty pro Heavy-duty aplikace. Ty jsou vybavené odolným tělem z nerezové oceli, výrazně lepší odolností vůči tahu na konektor a snímač, vysoce legovaným ultra jemným speciálním kabelem a CLI-klipem k upevnění připojovacího konektoru.

Inzerce

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 doposud 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 megnetický 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 libovoných 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 Snímače v manipulaci, montáži a robotice Spolehlivá zpětná vazba z přední linie Technika 1 2015 19 snímačem a elektronikou při tom 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, přitom ale 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, pro měření potřebných, procesních kroků. 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. Odsud 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 směrován dovnitř namísto směrem ven a tam je použitý 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, jako 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 mimo jiné 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 přesně reprodukovatelných výsledků.

Řada FT firmy SCHUNK zahrnuje celkem 16 velikostí pro měřicí 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 75× silnější signál než konvenční senzory, disponují lineárním rozsahem měření a snižují rušení signálu téměř na nulu. V kombinaci se standardně integrovanou teplotní kompenzací zůstává zachovaná 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 dvojí nebo případně vícenásobné kalibrace. V závislosti na typu vyhodnocování může jediný senzor detekovat dva případně až 16 měřicích rozsahů u vysokorychlostního senzoru FTN pro rozhraní Ethernet, Ethernet/IP, DeviceNet, Profinet a CAN. Právě pokud jde o přesnou silovou regulaci při měnících se nástrojích, dílech nebo komplexních montážních úlohách umožňuje FTN 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 IP 60, IP 65 nebo IP 68. 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 zákaznická speciální řešení. Vyhodnocovací elektronikou nebo dodaným programem se analogové signály digitalizují a převádí 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.

www.cz.schunk.com

Mohlo by se Vám líbit

Skupina Progresus s developerem Garbe oznámili úplné obsazení nového průmyslového centra u Chomutova. V projektu za půl miliardy získal poslední volnou kapacitu stávající nájemce ISOLITE

Špičkový projekt industriálního centra Garbe Progresus Park Klášterec I mezi Chomutovem a Kláštercem nad Ohří je krátce po svém dokončení již plně obsazen. Také zbývajících […]

Robotizace se vyplácí. OSTROJ rozšiřuje kovárenskou výrobu

Česká strojírenská společnost OSTROJ rozšiřuje produkci zápustkových výkovků pro automobilový koncern Volkswagen. Díky investici do moderní robotické kovací linky se opavské společnosti podařilo významně zvýšit […]

Inovativní podlahové desky con-pearl®: Nová éra užitkových vozidel

Je čas na něco nového! Alternativou dřevěných podlah a obložení stěn užitkových vozidel a dodávek jsou nově polypropylenové voštinové desky con-pearl®. Jsou o cca 50 […]