Language
Country/Area
No result found
Трансформация будущего производства: как контроль силы может улучшить качество продукции?
В быстро меняющейся производственной отрасли технология управления усилием постепенно становится ключевым инструментом повышения качества продукции. Управление силой относится к управлению силой, применяемой машиной или роботизированной рукой при контакте с объектом или средой. Эта технология может не только предотвратить повреждение оборудования и объектов, но и снизить количество травм, полученных во время работы.
С развитием робототехники применение силового управления проникло в различные области, включая механическую обработку, медицинскую технику и сервисных роботов.
Преимущество технологии управления силой заключается в том, что она может справляться с неопределенностями в производственном процессе с более последовательными результатами. По сравнению с традиционным управлением позиционированием, управление силой более адаптируемо к различным средам и динамическим изменениям. Особенно при контактной работе контроль усилия обеспечивает стабильное контактное усилие, делая обработку более равномерной, например, при шлифовании и полировании, гарантируя равномерный съем материала.
Применение контроля силы
В практических приложениях управление силой можно разделить на сценарии «очевидного контакта» и «потенциального контакта» на основе характеристик контакта. В случаях явного контакта контакт между станком и заготовкой является основной частью задачи и должен четко контролироваться. Подобные задачи часто встречаются при механической деформации и обработке поверхностей. Приложения с потенциальным контактом в значительной степени зависят от точного позиционирования машины или ее компонентов.
Как в промышленных, так и в медицинских роботах правильное управление силой может значительно снизить количество случайных травм и повысить эффективность работы.
Технология измерения силы
Для эффективного управления силой необходимо знать мгновенную силу контакта. Контактные силы можно измерить напрямую с помощью датчиков силы/крутящего момента, которые обычно устанавливаются на рабочем органе робота. Благодаря точному измерению деформации эти датчики предоставляют данные о силах и крутящих моментах в режиме реального времени.
Помимо прямых измерений, силы можно оценить и косвенными методами, в частности, путем измерения рабочего тока двигателя. Такое косвенное измерение может эффективно снизить затраты, одновременно повышая стабильность и помехоустойчивость системы, поскольку датчики часто являются слабым звеном в механических системах.
Эволюция концепций управления
Развитие управления силой охватывает различные концепции управления, включая активное управление импедансом и пассивное управление импедансом. Пассивное управление не требует прямого измерения силы, что позволяет машине или конечному эффектору гибко уменьшать контактные силы в зависимости от конструкции, в то время как активное управление может регулироваться в зависимости от отклонений конечного эффектора, что особенно важно в процессе обучения робота.
Активное управление импедансом может улучшить приспособляемость машин к изменениям окружающей среды, особенно в изменяющихся промышленных условиях.
Перспективы на будущее
Управление силой быстро становится частью передовой линии автоматизации по мере развития сенсорных технологий и алгоритмов управления, включая внедрение таких технологий, как машинное зрение и искусственный интеллект. Эти инновации не только повышают гибкость производства, но и делают работу в непредсказуемых условиях намного безопаснее.
Контроль силы, несомненно, играет незаменимую роль в развитии будущего производства. Это не только повышает качество продукции, но и обеспечивает значительные преимущества в управлении рисками и контроле затрат. Однако, учитывая постоянно меняющиеся технологии и требования рынка, как технология принудительного контроля будет способствовать развитию нашей обрабатывающей промышленности?
