Основные требования к средствам очувствления. Задачи контроля сборочных процессов

9. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К СРЕДСТВАМ  ОЧУВСТВЛЕНИЯ

Достижение ритмичности и гибкости сборочного процесса при максимальном использовании оборудования и высоком качестве роботизированной сборки изделий требует решения комплекса задач по организации контроля. Главная цель контроля состоит в устранении дефектов и повышении производительности, причем функции контроля распространяются на две области: собираемое изделие и сборочный процесс. Задачи, решаемые информационной системой сборочного РТК, представлены на рис. 75. Выбор датчиков информационной системы производится по техническим, экономическим и организационным критериям. Процесс выбора, как правило, состоит из нескольких этапов. На первом применительно к задачам сборки выявляется необходимость проведения контроля. Далее вырабатывается стратегия контроля, а затем - альтернативные методы контроля.

Рис.75. Задачи контроля сборочных процессов

Средства очувствления входят в информационную систему ПР, обеспечивающую сбор, первичную обработку и передачу в систему управления данных о функционировании робота и параметрах внешней среды. Их использование обусловлено следующими факторами:

- изменением параметров среды, не учтенных при планировании действий ПР или меняющихся по случайному закону;

- отклонением значений текущих параметров движения ПР от значений, предусмотренных программой из-за погрешностей аналитического расчета и воспроизведения ПР заданного закона движения;

- погрешностями в задании целевой информации, поступающей с более высокого уровня управления, обусловленными искажениями в каналах передачи информации;

- изменением состояния ПР, включая сбои или отказы в работе, смещением базовой системы координат и т. д.

Очувствление роботов имеет целью преобразование воспринимаемых сигналов о свойствах объектов окружающей среды в информацию, требующуюся для выполнения заданной функции. Можно выделить два этапа процесса очувствления: получение сигналов о соответствующих свойствах объектов и обработку этих сигналов для извлечения требуемой информации. Второй этап, в свою очередь, часто делят на два подэтапа: предварительную обработку с целью "улучшения" сигнала (обычно с помощью аппаратных средств) и анализ с целью выделения нужной информации (как правило, программным путем). Если полученной информации оказывается недостаточно, робот пытается дополнить сенсорные данные, модифицируя процедуры восприятия и анализа, а именно:

- использует, кроме фиксированных датчиков, сенсоры, установленные на руке робота для исследования объектов с других точек;

- вводит сигналы сначала с "грубым", а потом  с более точным разрешением;

- задействует дополнительные сенсоры другого типа (например, тактильного, при исходной информации от системы технического зрения).

Одним из основных элементов средств очувствления являются датчики внутренней и внешней информации. Датчики выполняют задачу преобразования физических величин процесса в сигналы, воспринимаемые системой управления.

Датчики внутренней информации предназначены для контроля положения и скоростей перемещения звеньев робота, величин усилий и моментов сил, развиваемых в звеньях, а также соответствия текущей информации по координатам (потери информации), заданной в случае применения систем, разомкнутых по положению. Они разделяются на датчики с непрерывным и дискретным сигналом. По принципу связи измеряемого параметра с выходным сигналом обе группы датчиков делятся на датчики с абсолютным и относительным отсчетом.

Датчики внешней информации предназначены для контроля состояния внешней среды, процессов изменения ее параметров. По способу взаимоотношения с объектом измерения датчики внешней информации могут быть контактными и бесконтактными.

Контактные датчики воспринимают информацию при непосредственном взаимодействии чувствительного элемента с объектом измерения. Они подразделяются на тактильные (прикосновения), силомоментные и перемещения. Тактильные датчики срабатывают при соприкосновении с объектом и определяют как факт наличия объекта в зоне (простые), так и форму, пространственное положение объекта (сложные). Датчики сил и моментов могут быть как однокомпонентными, так и многокомпонентными. Максимальное количество компонентов - шесть (три - силы, три - момента). Датчики перемещения предназначены для контроля перемещения объекта в захвате. Они могут определять как наличие перемещения, так и направление и скорость перемещения. Эти датчики могут быть линейными и плоскостными для контроля перемещения в одном заданном направлении и без ограничения направления перемещения.