Блог

Sep 02, 2023

Использование LVDT в качестве роботизированного микрометра или автоматического измерителя высоты

Коллаборативные роботы могут использоваться для автоматизации измерений, которые в настоящее время производятся с помощью ручных микрометров, штангенциркулей и штангенциркулей. В этой статье мы рассмотрим, как автоматизировать каждое из этих руководств.

Коллаборативные роботы могут использоваться для автоматизации измерений, которые в настоящее время производятся с помощью ручных микрометров, штангенциркулей и штангенциркулей. В этой статье мы рассмотрим, как автоматизировать каждый из этих инструментов ручного измерения.

Статья из | Робототехника нового масштаба

LVDT (линейный регулируемый дифференциальный трансформатор или линейный датчик) можно использовать с коллаборативным роботом для имитации микрометра или штангенциркуля.

Например, в роботизированной измерительной системе Q-Span линейный датчик монтируется над фиксированной измерительной поверхностью. Роботизированный захват перемещает деталь к измерительному приспособлению под датчиком. Затем управляющее программное обеспечение роботизированной системы дает команду линейному датчику активироваться и провести измерение, считывая полученные данные с датчика.

ФОТО: Линейный датчик используется с системой Q-Span для имитации ручного микрометра или штангенциркуля, автоматизируя измерение толщины обрабатываемой детали.

Смещение шпинделя линейного датчика от нулевого положения соответствует высоте измеряемой детали. В датчиках LVDT шпиндель представляет собой металлический сердечник, который движется по обмоткам катушки в корпусе зонда, создавая электрический сигнал, соответствующий положению шпинделя¹. В запатентованной системе масштабирования Keyence датчик CMOS сканирует стеклянную окалину в корпусе сенсорной головки².

Также используется термин «датчик падения», обозначающий движение шпинделя, опускающегося или «падающего» на измеряемую поверхность. Датчики с пневматическим управлением используют давление воздуха для выдвижения шпинделя и пружину для его втягивания.

Если электрический параллельный захват (см. следующий раздел) обладает достаточной повторяемостью и точностью, он может быть оснащен метрологическими наконечниками для использования в качестве роботизированного цифрового штангенциркуля. Калипер крепится непосредственно к манипулятору робота (или к многофункциональному креплению на манипуляторе робота). Плоские или сферические метрологические кончики пальцев на захвате используются для измерения наружных диаметров и толщин. Рубиновые щупы используются для измерения внутреннего диаметра.

ФОТО: Слева показаны роботизированные цифровые штангенциркули с плоскими метрологическими кончиками пальцев, измеряющими внешний диаметр (OD), и справа с рубиновыми кончиками пальцев, измеряющими внутренний диаметр (ID). Эти роботизированные штангенциркули системы Q-Span имеют разрешение измерения 2,5 мкм (0,0001 дюйма).

Независимо от того, используется ли микрометр, штангенциркуль, штангенциркуль или какая-либо комбинация датчиков, автоматизированная обработка деталей является важной частью роботизированных измерений. Коллаборативный робот может брать детали из зоны ввода или подачи и размещать их на базе, шаблоне или приспособлении для измерения. Затем он может переместить их в область вывода после измерения.

Один из самых простых способов представить детали роботу — использовать входные лотки, предварительно загруженные операторами. Робот можно легко запрограммировать (или обучить) на сбор деталей из известных мест лотка. Конвейеры или вибрационные питатели также могут использоваться для подачи и ориентации деталей в одном месте приема. Более сложное решение предполагает интеграцию системы технического зрения для определения местоположения и ориентации деталей и отправку этой информации роботу.

Электрические параллельные захваты — это обычный инструмент на конце рычага для перемещения деталей. Кончики пальцев захвата должны соответствовать детали, например пальцы с V-образной канавкой для цилиндрических деталей.

Коллаборативный робот, использующий электрический параллельный захват с кончиками пальцев с V-образными канавками для центрирования цилиндрической детали.

Многие линейные датчики или датчики смещения контактов имеют кабели или беспроводные возможности для передачи данных на ПК. Однако интеграция этих данных в роботизированную измерительную систему может оказаться непростой задачей. Система Q-Span решает эту проблему с помощью приложения Q-Span Data Server. Это программное обеспечение служит интерфейсом plug-and-play между всеми датчиками и роботизированной системой.

Данные от нескольких датчиков передаются через робота на ПК в одном консолидированном формате ASCII. Данные можно легко экспортировать через Excel или файл .CSV в предпочитаемую систему управления качеством (QMS) или программное обеспечение статистического управления процессами (SPC).