Производство высокоточных деталей в значительной степени определяется эффективностью системы управления роботом, которая непрерывно контролирует положение инструмента – будь то склеивающая или сварочная головка – с точностью до миллиметра. В связи с этим, для таких роботов требуется специализированное зрение.
В автомобильной промышленности и ряде других секторов эту задачу выполняют специализированные датчики, в большинстве случаев функционирующие на основе принципа лазерной триангуляции. Лазерный диод направляет красный луч на обрабатываемую деталь, от которой свет отражается под определенным углом и попадает в камеру. На основании данных о положении и угле падения света на камеру, система вычисляет расстояние до детали относительно датчика и определяет его координаты.
Тем не менее, подобные системы имеют свои ограничения. «Проблемы с затенением снижают эффективность существующих датчиков и ограничивают маневренность роботизированных комплексов, интеграция которых представляет собой довольно сложную задачу», – отмечает Мауриц Меллер, руководитель отдела аддитивных производственных систем в Научно-исследовательском институте Фраунгофера. Для измерения высоты с использованием стандартных датчиков необходимо их размещение вдоль траектории обработки, что лишает робота возможности ориентироваться при изменении направления движения. Альтернативой является применение нескольких датчиков или добавление дополнительных осей вращения.
Мауриц Меллер и его соратники создали передовую разработку под названием SensePRO. Данная компактная измерительная установка характеризуется диаметром в 15 сантиметров и включает в себя уникальные алгоритмы, предназначенные для обработки визуальных данных. Система SensePRO формирует бестеневое круговое поле обзора с возможностью измерения на угол до 360 градусов, а также обладает полной свободой ориентации при проведении измерений. Благодаря этому, вне зависимости от траектории движения робота, как минимум один лазерный луч постоянно сохраняет оптимальное положение, обеспечивая точные данные о координатах для камеры.
Предложенный подход также позволяет преодолеть проблему затенения лазерного луча на деталях сложной конфигурации. Разработанная методика запатентована и не требует дополнительного программирования для интеграции новых систем датчиков в существующие роботизированные комплексы, что обеспечивает ее надежность во всех процессах склеивания и сварки. Данная технология значительно упрощает контроль качества и позволяет достичь его с использованием всего одного датчика.
