Робот күшін басқару: жанасуды анықтаудан тұрақты үдеріске дейін

Дайындама, бекітпе, құрал және робот бағдарлама күткендей орнында тұрғанда, позициялық басқару жақсы жұмыс істейді. Тегістеу, жылтырату, қылауды кетіру, енгізу, бет бойымен жүргізу және өнімді сынау осы болжамды бұзады: жанасу күші бөлшек өлшемдерінің ауытқуына, бекітпе қателігіне, абразивтің тозуына, жылулық ұлғаюға және беттің жергілікті геометриясына байланысты өзгереді.

Күшті басқару өзара әрекеттесудің өзінен кері байланыс қосады. Басқару жүйесі жанасуды анықтап, икемді қозғалысқа мүмкіндік бере алады, қысымды реттей алады немесе күш нысаналы мәннен ауытқығанда жылдамдықты бейімдей алады. Бұл процестің шектеулі ауытқуларға төзімділігін арттырады, бірақ дұрыс механиканы, калибрленген жүктеме деректерін, тұрақты құралды немесе қауіпсіздік деңгейі сертификатталған тәуекелді азайту жүйесін қажет етуді жоймайды.

Білезікке орнатылған датчик құралға жақын жердегі технологиялық жанасуды өлшейді, сонымен бірге жүктеме, үдеу, кабель және инерциялық әсерлерді де тіркейді.

Кері байланыс көзін процеске қарай таңдаңыз

Кейбір роботтар буын қозғалтқышының тогы мен динамикалық модель арқылы сыртқы моментті бағалайды. Бұл білезікке қосымша жабдық орнатпай-ақ, соқтығысуды кең ауқымда анықтауға және икемділікті қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Дәлдік жетек механизмінің үйкелісіне, ауырлық күшінің орнын толтыруға, жүктеме массасына, ауырлық центріне, робот қалпына, температураға және үдеуге байланысты. Шағын жанасу күштерін роботтың өз динамикасынан ажырату қиын болуы мүмкін.

Сыртқы алты осьті күш-момент датчигі күштер мен моменттерді процеске жақынырақ өлшейді. Ол сезімталдықты арттырып, құралдың жанасуы туралы тікелей ақпарат бере алады, алайда масса мен жинақ биіктігін арттырады, жүктеме мен инерцияны өзгертеді, сымдар мен сигналдарды біріктіруді қажет етеді және артық жүктемеге төзімділігі шектеулі болады. Датчик кездейсоқ жүктемелерге де, процестің қалыпты ауқымына да есептелуі керек; тек жоғары ажыратымдылық үшін таңдалған құрылғы апат немесе құрал ауыстыру кезінде зақымдалуы мүмкін.

Үшінші нұсқа — қалқымалы құрал, тұрақты күш жетегі немесе икемді білезік сияқты механикалық икемділік. Пассивті икемділік берік әрі жылдам болуы мүмкін, ал белсенді күш кері байланысы бағдарламалануы және диагностикалық деректер беруі мүмкін. Көптеген сәтті ұяшықтар осы тәсілдерді біріктіреді: механикалық икемділік жоғары жиілікті ауытқуларды сіңіреді, ал робот циклі баяуырақ өзгерістерді түзетеді.

Басқару режимін тапсырмаға сәйкестендіріңіз

Жанасуды анықтау күш немесе момент шегін бақылап, содан кейін күйді өзгертеді немесе жақындауды тоқтатады. Бұл бетті табуға немесе орнығуды растауға пайдалы, бірақ шек шуылды, құрал салмағын, жақындау жылдамдығын және инерциялық жүктемені ескеруі керек. Баяу сынақ кезінде жұмыс істейтін шек өндірістік жылдамдықтағы жанасу кезінде тым кеш іске қосылуы мүмкін.

Икемділік жүктеме кезінде қозғалысқа мүмкіндік береді: көбіне таңдалған осьтер бойымен қозғалысқа рұқсат беріліп, басқалары шектеледі. Тұрақты күшті басқару робот бет бойымен жүргенде нысаналы қалыпты күшті реттейді. Іздеу алгоритмдері енгізу элементін табу үшін шектеулі күшті спиральдық, растрлық немесе бағытталған қозғалыспен біріктіреді. Жылдамдықты бейімдеу өлшенген жүктеме артқанда өңдеу жолын баяулатып, ілгерілеуді сақтай отырып артық жүктемені азайтады.

Әр режимге шекаралар қажет: ең көп орын ауыстыру, ең көп күш пен момент, рұқсат етілген осьтер, жылдамдық шектері, күту уақыты, шегіну бағыты және датчик жоғалғаннан кейінгі әрекет. Бұл шектеулер болмаса, берілген мәнге ешқашан жетілмегендіктен, күш циклі итеруді жалғастыра беруі мүмкін.

Тұрақты жанасу робот динамикасына, құралдың қаттылығына, процесс жылдамдығына, беттің өзгергіштігіне, сүзуге және цикл баптауларына байланысты.

Басқару циклі өткізу жолағын механикалық икемділікпен сәйкестендіріңіз

Жанасу жүйенің динамикасын өзгертеді. Қатты бөлшекке тірелген қатты құрал жоғары табиғи жиілік туғызып, шағын кідірістерді немесе өлшеу шуылын күшейтуі мүмкін. Артық күшейту тербеліс тудыруы ықтимал; ауыр сүзгі шуылды азайтқанымен, фаза кідірісін арттырып, реакцияны тұрақсыздандыруы немесе баяулатуы мүмкін. Жұмсақ интерфейсті басқару оңайырақ, бірақ траектория дәлдігін немесе процесс тұрақтылығын төмендетуі мүмкін.

Іске қосу жұмыстары төмен жылдамдық пен сақтық күшінен басталып, құрал массасы мен ауырлық центрі тексерілуі керек. Датчикті дұрыс қалыпта және тиісті температура жағдайында нөлге келтіріңіз, содан кейін роботтың бірнеше қалпын бағалаңыз, өйткені ауырлық күшінің орнын толтыру және құрылымдық қаттылық жұмыс кеңістігі бойынша өзгереді. Нақты күшті, күштің нысаналы мәнін, позициялық түзетуді, жылдамдықты және қанығу белгілерін уақыт бойынша бақылаңыз. Бірқалыпты орташа мән зиянды шыңдарды жасыруы мүмкін, сондықтан деректерді жанасу оқиғасына жеткілікті жылдамдықпен тіркеңіз.

Процесті реттеуді машина қауіпсіздігінен ажыратыңыз

Сапаны басқару үшін қолданылатын күш шегі автоматты түрде қауіпсіздік функциясы болып саналмайды. Өткір құралдардан, ыстық бөлшектерден, жинақталған пневматикалық энергиядан, қысылу нүктелерінен және роботтың немесе жүктеменің импульсінен туындайтын қауіптер сақталуы мүмкін. Бірлескен жұмыс та тек моментті өлшеуге емес, қолданбаға тән тәуекелді бағалауға, расталған шектерге және қауіпсіздік деңгейі сертификатталған функцияларға байланысты.

Машина құрылымы авариялық тоқтату, қорғаныш тоқтатуы, датчиктің істен шығуы, желінің үзілуі, құралдың сынуы және дайындаманың жоғалуы кезінде не болатынын анықтауы керек. Егер жинақталған күш қуат өшірілгеннен кейін қозғалысты босата алса, қалпына келтіру процедурасы мұны ескеруі тиіс. Күшті басқару қайта іске қосылмас бұрын ұяшық белгілі құралды, жүктемені, датчик күйін және жанасусыз күйді растауы керек.

PLC үшін анық интерфейс беріңіз

Жоғары жиілікті күш циклі роботта немесе арнайы қозғалыс контроллерінде орындалуы керек. PLC дайын, жақындауға рұқсат берілді, жанасу табылды, процесс белсенді, процесс аяқталды, сапа нәтижесі және ақау сияқты машина деңгейіндегі күйлерді алмасуы тиіс. Ол өндірістік жазбалар мен техникалық қызметке қажет диагностикалық мәндерді де қабылдауы керек, бірақ күш циклін баяуырақ өнеркәсіптік желі арқылы жабуға тырыспауы қажет.

Рецепттер мен шектердің кімге тиесілі екенін анықтаңыз. Егер PLC бөлшек рецептісін таңдаса, робот қозғалыс алдында жүктелген күшті, жылдамдықты, құралды және іздеу параметрлерін растауы керек. Шектер мен сүзгілерге енгізілетін өзгерістер нұсқалар бойынша басқарылуы тиіс, өйткені олар сапаға да, жабдық жүктемесіне де әсер етеді.

Күш деректерін процестің дәлелі ретінде пайдаланыңыз

Күш графиктері тек жарамды немесе жарамсыз нәтижеден көп ақпарат бере алады. Енгізу кезіндегі ең жоғары күштің артуы тураланбауды, қылтандарды, майлаудың жоғалуын немесе бекітпенің ығысуын көрсетуі мүмкін. Сол бір басқару командасы кезінде жылтыратудың орташа күші артса, бұл құралдың тозуын немесе икемділіктің өзгеруін білдіруі ықтимал. Алты осьті сипаттаманың кенет өзгеруі құралдың босап кетуін немесе бөлшектің қате бағдарланғанын анықтауы мүмкін.

Статистикалық шектер ерікті пайыздардан емес, жарамды процестің белгілі деректері мен инженерлік төзімділіктерден алынуы керек. Рецептті, құрал идентификаторын, робот позициясын және тиісті күш сипаттамаларын нәтижемен бірге сақтаңыз. Бұл мәнмәтін өнім ауытқуын датчик ығысуынан немесе техникалық қызмет көрсету жұмысынан ажыратуға көмектеседі.

Қозғалыс жүйесінің компоненттерін Жетектер және қозғалысты басқару бөлімінен, ал роботтарға арналған жабдықты ABB Robotics топтамасынан көруге болады.

Инженерлік көзқарас

Күшті басқару бекітпе мен процесс тұрақты жанасу тапсырмасын анықтауға жеткілікті қайталанымды болғанымен, тек позициялық басқару экономикалық тұрғыдан өтей алмайтын ауытқулар әлі де бар кезде аса пайдалы. Ол бос бекітпеге немесе бақылаусыз құралға арналған бағдарламалық түзетуге айналмауы керек. Сапалы іске асыру тиісті өлшеуді, шектелген басқару режимдерін, механикалық икемділікті, қауіпсіздікті бөлуді, диагностикалық үрдістерді және шынайы ақау күйлерін сынауды біріктіреді.