Основные требования к средствам очувствления. Задачи контроля сборочных процессов, страница 3

Главный недостаток резистивных матриц состоит в том, что для их использования требуется большое число проводников. Так, например, для матрицы, состоящей из 256 элементов, необходимо 32 проводника. Основная трудность при создании такой матрицы заключается в выборе материала для проводящего слоя, пьезорезистивные свойства которого должны обеспечить высокую разрешающую способность каждого элемента матрицы. Кроме того, минимальное сопротивление проводящего слоя должно быть достаточно велико, чтобы избежать перегрузки аналоговых цепей. В то же время это сопротивление должно допускать использование сигнала достаточной амплитуды (порядка 1В) для осуществления надежной фильтрации промышленных помех.

В настоящее время исследованы возможные типы матричных тактильных датчиков. В качестве чувствительных элементов датчиков используются различные материалы и технологии: анизотропные, резистивные и пьезорезистивные полупроводники, пьезоэлектрические преобразователи, емкостные и фотоэлектрические элементы. К недостаткам существующих моделей тактильных датчиков следует отнести гистерезис, усталостные напряжения, низкий динамический диапазон, недостаточную помехозащищенность.

Выбор структуры тактильного датчика в значительной степени зависит от того, с какой целью и в каких производственных условиях он будет использован. Если датчик используется в задачах манипулирования, то он измеряет изменения усилий, действующих на объект и определяющих его движение в схвате. Датчик, установленный в схвате для распознавания формы объекта, измеряет распределение усилий на чувствительной поверхности. Функциональное отличие между ними проявляется в выборе относительных размеров чувствительных элементов.

Одно из возможных направлений в создании тактильных датчиков - применение магнитных диполей относительно магниторезисторов. В качестве магнитных диполей используется сплав викаллой (Сo, V, Fe), а магниторезистивные элементы изготавливаются из пермаллоя.

Одним из средств адаптации сборочных ПР служит силомоментное очувствление. Использование подобного метода до последнего времени сдерживалось, с одной стороны, низкой частотой пропускания систем управления, а, с другой, - недостаточной гибкостью систем программирования.

В последнее время за счет использования в устройствах управления микропроцессоров и специальных контроллеров на рынке многих стран появились ПР с силомоментными датчиками. Основная проблема создания силомоментных датчиков заключалась в повышении чувствительности измерения сил и моментов. Выбор материала и его свойств оказывает решающее влияние на рабочие характеристики датчиков.

В настоящее время перспективными считаются материалы, обладающие магнитострикционными свойствами: это материалы на кобальтовой основе;         металлы, относящиеся к группе магнитоупругого железа; композиционные материалы, магнитные свойства которых могут совершенствоваться и изменяться под действием термической обработки.

Магнитоупругие ленты обладают рядом преимуществ перед стандартными тензометрическими датчиками: увеличенной чувствительностью, большей температурной стабильностью даже по сравнению с резистивными датчиками, максимально высокой рабочей температурой, достаточной линейностью характеристик. Однако они нуждаются в экранировании. Тензочувствительность подобных датчиков выше традиционных в 100 раз, что значительно упрощает дальнейшую обработку сигнала.

Системы технического зрения. В общем виде можно назвать три области применения СТЗ: технический контроль качества изделий, идентификация объектов, решение задач управления движением роботов. Задачей контроля качества является принятие решения о годности или негодности изделия, задачей идентификации - определение типа изделия. В задачах управления СТЗ осуществляет обнаружение точек захвата, оценку положения захвата, наведения захвата на требуемый объект в операциях сборки, определение расстояний и т. п. К основным частям СТЗ относятся: видеодатчик, система освещения, блок обработки видеоинформации и программное обеспечение для осуществления этой обработки.