新型机器人可实现更高的经济价值:具有自适应跟踪系统

2021-3-1 10:00:01来源:网络作者:
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由欧盟共同资助的COMET(用于工业机器人自适应控制的即插即用组件和方法,可以在未来的工厂中实现具有成本效益的高精度制造),正在创建一种解决方案,以使工业机器人能够实现更高的经济价值。配备即插即用控制器单元的任何品牌的机器人都可以响应制造行业的需求,以提供经济高效、灵活而可靠的制造解决方案。

尼康计量学是该计划的主要承包商,它开发了一种自适应跟踪系统来检测与编程的机器人路径之间的偏差。该系统用于启动实时刀具路径校正,以在整个加工过程中保持目标精度。据估计,提出的COMET解决方案比专用机床的成本效率平均提高了30%,同时提供了优于50微米的绝对位置精度。

为了保持竞争力,高端制造公司正在寻找能够提供快速转换,编程和设置的准确,可靠和免维护的机床。工业机器人技术灵活且价格合理,因此可以为加工提供良好的基础。

与支持测量技术的解决方案相结合,工业机器人与针对特定加工任务而设计的专用设备相比具有明显的优势。作为COMET项目的一部分,尼康计量学负责开发自适应跟踪系统。该系统可根据初始编程的机器人路径帮助调整实时机器人手臂位置的相对位置。

自适应跟踪系统实时跟踪机器人头部的位置,并通过控制器使用闭环反馈回路反馈计量数据。经过计量调整的过程极大地提高了机器人的精度,因为它几乎消除了机器人预热,漂移和反冲的影响。它强调了自适应跟踪系统在将工业机器人转变为用于铣削,去毛刺和其他加工应用的精密工具中的重要性。此类机器人在航空航天和汽车市场以及涉及模具,模具和高精度零件的制造环境中都有很高的需求。

实时机器人运动调整

即插即用的机器人控制系统是一个模块化系统,适用于大多数机器人品牌,包括ABB,Fanuc和KUKA。可以插入的其他模块集中在运动学和动态模型上,以设置独特的机器人指纹,整体编程和仿真环境以及高动态补偿机制,以消除剩余的位置误差。

自适应跟踪系统模块由两个组件组成:跟踪系统以及比较和路径自适应模块。根据项目的特定需求,跟踪系统的研究将从Nikon Metrology的K系列光学三坐标测量机开始。

K系列预校准固态摄像头系统由三个内置的线性电荷耦合器件(CCD)摄像头组成。在所有摄像机上都装有柱面透镜并且中间摄像机倾斜90度后,光学CMM可以测量安装在机械手头上的红外发光二极管(LED)的位置。由于LED位于捕获时3个CCD天文台平面相交的位置,因此该系统能够基于平面倾斜角确定点坐标。该系统提供了以6个自由度同时跟踪多个LED的方法,采样率高达1,000赫兹,从而可以进行动态测量。

校正适配模块连续将测得的位置,速度和加速度与零件程序中的相应数据进行比较。然后,基于模型的算法将确定何时以及如何调整机器人操作,以满足加工过程所需的精度。尼康计量学工程师的开发工作集中在测量精度,系统等待时间和模块接口上,以获取精确而迅速的机器人运动适应性。

通过增加绝对位置精度和即插即用的软件环境来设计,编程,模拟和执行高端加工过程,可以利用工业机器人的灵活性和成本效益。正在开发新的创新跟踪组件和基于ICT的模块化方法,从而为工业机器人打开了新的应用领域。这些组件和方法可以插入模块化平台,准备与任何工业机器人单元一起使用。

这个为期30个月的COMET项目于2010年9月启动。完成即插即用的机器人控制器后,尼康计量学将成为开发该项目成果的合作伙伴。该项目涉及来自欧洲八个国家的14个技术合作伙伴,由制造软件专家Delcam协调。

(关键字:机器人 跟踪 系统)

(责任编辑:01175)