Датчики в промышленных роботах манипуляторах

Как известно, современные промышленные роботы манипуляторы имеют набор датчиков, позволяющих им отслеживать расположение рабочего органа и каждого звена руки механизма в пространстве в любой момент времени, а так же контролировать ряд технологических операций (например, при лазерной резке металла недопустим физический контакт рабочего органа и поверхности обрабатываемого материала).
Поступающая от датчиков информация направляется прямиком в бортовой компьютер, который и отдает корректирующие сигналы, или вовсе останавливает производство, если какой-либо из параметров вышел за рамки установленных пределов.

С точки зрения техники датчик - это первичный преобразователь (аналогового сигнала в дискретный - электронный). Функция приспособления - измерение некоторого параметра, в совокупности с вычислительным центром и системой обратной связи - в устранении отклонений, контролируемого им параметра. Так же датчик может сигнализировать об изменении контролируемого параметра, передавать его в вычислительный процессор, предварительно усилив сигнал и т.д.

В настоящее время под этим понятием скрывается совокупность всех систем, работающих в единой связке управляющими устройствами и каналами передачи сигналов.

Простейшие элементы

Обычно под датчиком подразумевается устройство для измерения некого параметра окружающей среды: температуры, влажности, атмосферного давления или давления рабочего тела (жидкости или газа).

Такие датчики могут использоваться в отдельных элементах конструкции промышленного робота (например, в гидравлической или пневматической системе), но, как правило, не являются приспособлениями, напрямую влияющими на работу системы, а только контролирующими и регулирующими некие внутренние параметры. Предполагается, что давление, влажность и температура воздуха в зоне работы находится на приемлемом уровне.

Однако, этим перечнем не ограничивается типаж используемых устройств. Сюда попадают и контролеры радиоактивности, вибрации. Подобные устройства нужны практически повсеместно, ни считаются универсальными приборами и предназначены для контроля над общими параметрами. Они обеспечивают общие условия работы.

Специализированные элементы

Сюда относятся, в первую очередь, датчики перемещения - их основное назначение заключается в контроле над линейными перемещениями звеньев руки робота. Так же существует особые устройства за контролем перемещения заготовки, от простейших фотоэлементов, сообщающим о факте пересечения заготовкой линии, до сложных видеокамер с устройствами распознавания очертаний объекта.

В случае если заготовка в своем положении имеет недопустимые отклонения, то управляющее устройство подает сигнал либо об изменении ориентации детали (если есть такая возможность), либо о прекращении производства и остановке технологического процесса.

Такие устройства позволяют избежать выпуска брака, существенно повышая качество выпускаемой продукции и снижая затраты от испорченных заготовок. Так же датчики температуры и давления могут быть крайне полезными непосредственно в рабочей зоне, где не допускается существенное превышение температуры и давления над установленным максимумом, иначе неизбежно повреждение заготовки. Наконец, существуют приборы отслеживающие факт контакта рабочего органа и поверхности заготовки. Последнее может привести к порче не только заготовки, но рабочего инструмента промышленного манипулятора, что сулит дополнительные затраты.