Роботы сегодня и завтра - страница 18
Во всех развитых в промышленном отношении странах проводится интенсивная работа по решению этих задач. После того как в значительном объеме решены проблемы сенсорной техники, включая соединение различных видов сенсорной информации, распознавание деталей, а также уменьшено количество нарушений в технологическом процессе, на отдельных предприятиях были осуществлены эксперименты, в ходе которых оправдали себя различные образцы, началось последовательное внедрение промышленных роботов с сенсорным управлением для автоматизированного монтажа.
Грейферы монтажных роботов снабжены сенсорами, которые позволяют им распознавать, захватывать и монтировать соответствующие предметы. Например, монтажный робот, оснащенный адаптивной (способной приспосабливаться) грейферной головкой, вводит болт в отверстие. Различные образцы искомых предметов дают этому промышленному роботу возможность найти отверстия для данного болта. Вместо тактильных сенсоров для механической компенсации отклонений от положения применяются вспомогательные монтажные приспособления.
>Принцип управляемой монтажной системы. 1 — акустический предохранительный сенсор, 2 — предохранительный сенсор (проводное включение), 3 — сенсор положения, скорости и ускорения, 4 — искатель в ультразвуковом диапазоне, 5 — участок тактильного сенсора, 6 — силовой сенсор, 7 — датчик контроля усилия зажима, 8 — оптический датчик (телекамера).
Имеются также роботы с двумя-тремя руками, действующими одновременно. На этих руках расположены различного рода грейферы с тактильными или другими сенсорами. Такой робот может одной рукой захватывать деталь монтажа и помещать ее в контрольное приспособление; другая рука извлекает ее оттуда и откладывает с одновременной сортировкой по размерам и качеству, в то время как первая рука уже вводит в контрольное устройство новую деталь. Детали для будущего монтажа и соединительные элементы должны быть выполнены таким образом, чтобы роботы могли с ними «работать». Самые простые и, очевидно, самые оптимальные решения здесь — штабельные конструкции, при которых все монтажные детали монтируются в одном направлении. Однако потребуется и создание стандартных узлов и соединительных элементов, которые отвечают условиям автоматизированного монтажа с помощью промышленных роботов.
Правильное реагирование монтажных роботов на помехи также предъявляет очень высокие требования к их создателям. Помехи многообразны и многочисленны. Они начинаются при контроле на наличие всех монтируемых деталей, продолжаются в виде различных возможных помех при позиционировании деталей, а также на других участках процесса монтажа и не исключены при заключительном контроле качества смонтированных роботами узлов. Уже на относительно простых процессах монтажа при управлении роботами необходимо принимать более ста различных решений.
В рамках научных исследований определяются все новые и новые пути, для того чтобы монтажные роботы с помощью своих сенсоров и микросчетчиков могли правильно реагировать на различные помехи, не прерывая при этом процесс монтажа.
В связи с монтажом зачастую необходима сортировка деталей различных размеров по их величине, форме, цвету, массе и по другим признакам. Робот-сортировщик, снабженный оптическим сенсором, может выполнять эту задачу.
>Гибкая система сборочных роботов с двумя руками и оптическими сенсорами.
В бункере находятся несортированные детали. Сначала они должны пройти через отсекающую станцию, поскольку оптический сенсор в состоянии зафиксировать лишь отдельно лежащие детали. Затем детали попадают на конвейер и для лучшего распознавания освещаются. Определенные признаки, такие, как величина и форма, распознаются с помощью сенсора приблизительно за 500 мс. Фотоматрица с самозондированием (смонтированные в виде растров светочувствительные элементы) преобразовывает оптическую информацию в виде изображения в соответствующие электрические сигналы. На основе информации сенсора через управление робота с одной грейферной рукой можно соответствующим образом располагать детали и в упорядоченном виде подавать их к накопителю или на дальнейшую обработку.