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SENSORI NEI SISTEMI DI PRODUZIONE. Ultimo aggiornamento: 28/11/11. Prof. Gino Dini – Università di Pisa. Sensori. Principali scopi dei sensori nei sistemi di produzione: fornire un segnale di ritorno al controllore monitorare lo stato del sistema o dall’ambiente esterno
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SENSORI NEI SISTEMIDI PRODUZIONE Ultimo aggiornamento: 28/11/11 Prof. Gino Dini – Università di Pisa
Sensori Principali scopi dei sensori nei sistemi di produzione: • fornire un segnale di ritorno al controllore • monitorare lo stato del sistema o dall’ambiente esterno • segnalare situazioni impreviste • operare in ambienti non strutturati • riconoscere un oggetto • determinare la posizione e l’orientamento di un oggetto
Sensori • Sensori di contatto • Sensori di forza • Sensori di prossimità • Sensori di distanza • Sistemi di visione
Modifica correttori Sì Usura entro i limiti ? No Sostituzione placchetta Tastatore
Sensore tattile piezo-resistivo TekScan • numero di elementi sensibili: tipicamente 2.288 per sensore • densità spaziale: fino a 248 elementi per cm2 • temperatura di lavoro da -9 a 60° C • dimensioni elemento sensibile da 3 x 3 mm a 578 x 884 mm • campi di misura della pressione da 0 a 175 MPa • spessore del sensore: 0,1 mm
Sensori • Sensori di contatto • Sensori di forza • Sensori di prossimità • Sensori di distanza • Sistemi di visione
Sensore di forza F = K Dx
Sensore di forza (analogico) Polso del robot Sensore di forza Gripper
Sensore di forza analogico ATI 330 Campo di lavoro: Fx, Fy ± 330 N Fz ± 660 N Tx, Ty, Tz ± 30 Nm Risoluzione: Fx, Fy, Fz 0,25 N Tx, Ty, Tz 0,015 Nm Dimensioni: 92 x 29 mm Peso: 0,81 kg Carichi massimi amissibili: Fx, Fy 4000 N Fz 13000 N Tx, Ty, Tz 340 Nm
Esempio di utilizzo sensore di forza z Z-axis force dFz/dt top compression ring oil ring bottom compression ring Detection of missing parts by force sensor z
Sensori • Sensori di contatto • Sensori di forza • Sensori di prossimità • Sensori di distanza • Sistemi di visione
Sensori • Sensori di contatto • Sensori di forza • Sensori di prossimità • Sensori di distanza • Sistemi di visione
Sensori • Sensori di contatto • Sensori di forza • Sensori di prossimità • Sensori di distanza • Sistemi di visione
Sistema di visione Acquisizione immagine Memoria di quadro Gripper Sistema di illuminazione Elaborazione immagine Analisi immagine Telecamera Pezzo UG robot
Sistemi di illuminazione • con luce diffusa • con luce diretta • in controluce • con luce strutturata • con luce radente
4-sector optical fiber Toroidal mirror Parabolic mirror Camera lens Z movement Part Part Illuminazione con luce diretta
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Windowing 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 122 63 65 188 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 22 4 111 89 220 220 220 220 220 220 220 220 220 103 28 5 10 98 220 220 220 220 220 220 199 101 43 150 203 55 56 190 220 220 220 220 220 220 55 53 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220
w1 w1 w2 w2 w3 w3 w4 w4 w5 w5 w6 w6 w7 w7 w8 w8 w9 w9 Filtraggio 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 122 63 65 188 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 22 4 111 89 220 220 220 220 220 220 220 220 220 103 28 5 10 98 220 220 220 220 220 220 199 101 43 150 203 55 56 190 220 220 220 220 220 220 55 53 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220
Feature detection • Area • Perimetro • Diametro • Centro di gravità • Snellezza • Numero di fori • Livello di grigio (massimo, medio o minimo) • Minimo rettangolo circoscritto
Sistema di monitoraggiodello stato dell’utensile (TCM) Cosa ? usura, integrità. Perché ? elemento più debole del sistema macchina-utensile-pezzo Scopo: monitorare il processo di taglio e lo stato dell’utensile (usura, integrità) permettere una produzione unmanned ottimizzare l’utilizzo delle risorse