Роботизированная метрология  --  Робототехника по отраслям и направлениям

Направление, возникшее на стыке метрологии и робототехники. Включает калибровку роботов, автоматизацию измерительных процессов, прецизионное позиционирование инструмента при решении задач обработки материалов, создание робототехнических систем точного поцизионирования объектов в проектное положение. 

Калибровка роботов

Многие роботизированные производственные задачи, сварка, резка, фрезерование, обслуживание станков или перемещение объектов, предъявляет серьезные требования к точности позиционирования инструмента и траектории движения. Традиционно это обеспечивается калибровкой роботов на заводе-производителе. Однако, в силу различных причин - вес перемещаемого объекта, сопротивление обрабатываемого материала и т.п., заводская калибровка роботов не обеспечивает заявленных производителем точностных характеристик. Провести калибровку робота на месте эксплуатации позволяют современные мобильные координатопределяющие системы на базе абсолютных лазерных трекеров. Выполнив с их помощью, в процессе настройки технологической линии, комплекс калибровочных измерений и переопределив параметры кинематической модели конкретного робота, можно существенно повысить абсолютную точность робота (до 0.2 мм - 0.4 мм). 

Автоматизация измерительных процессов

В серийном производстве требуется контролировать размеры множества типовых деталей. Форма и габариты деталей - самые разные, от поковок и кузовов автомобилей до обечаек баков космических ракет. Требования к результатам контроля различны - от пометки годен-негодне до внесения изменений в программу производства (перенаправления не прошедших тест деталей в зону доработки). При проведении ручных измерений требуется много времени, особенно если речь идет о криволинейных поверхностях. Интеграция антропоморфных роботов в измерительный процесс и автоматизация процесса в целом, позволяют сократить время выполнения каждого этапа, исключить негативное воздействие человеческого фактора - ошибки, связанные с утомлением и невнимательностью оператора. Робот в таких решениях выступает как оператор измерительного оборудования. Сканер или контактный щуп устанавливается на концевой эффектор робота и все манипуляции с инструментами выполняются роботом по заранее запланированному алгоритму, обеспечивающим высокую скорость получения результатов. Робот способен проводить измерения 24/7. 
Такой подход позволяет перейти от избирательного контроля к сплошному, всех изделий в партии. Обработка результатов измерений также может проводиться в автомтатизированном режиме. Базирование CAD-модели, определение отклонений, контроль размеров, выдача итогового отчета - все это и подобное может производиться без участия оператора.  

Прецизионное позиционирование инструмента при обработке материалов

Прецизионная обработка материалов предъявляет повышенные требования к точности позиционирования, как с точки зрения ориентации в пространстве, так и с точки зрения ориентации инструмента. Даже откалиброванный робот не всегда способен обеспечить необходимую точность позиционирования и, в особенности, траекторного жвижения. Конфиугарция инструмента и пространственное положение робота в ячейке должны быть определены с максимальной точностью. Применение лазерного трекера позволяет достигать точностей до 0.01 мм. 

Робототехнические системы точного позиционирования объектов в проектное положение

При монтаже сложных сооружений, например, комплексов стабельной сборки самолетов, возникает необходимость в позиционировании большого количества отдельных типовых узлов конструкции в проектное положение с высокой точностью и удержание их в этом положении в процессе фиксации. По-сути это подкласс задач позционирования инструмента, т.к. позиционируемый узел в захвате робота - это тот же инструмент, разве что более сложной конфигурации. Совмещение антропоморфного робота или роботизированного позиционера с метрологическим оборудованием позволяет в разы сократить время монтажа или ремонта ряда сложных объектов, обеспечив высокую точность установки элементов стенда. 

 

Участники рынка

Промышленная Геодезия (ООО "Промышленная Геодезия"), С.Петербург

Роботизированная метрология. Калибровка роботов. Автоматизация измерительных процессов. Прецизионное позиционирование инструмента при решении задач обработки материала. Создание робототехнических систем точного позиционирования объектов в проектное положение. 

+ +