Factors Influence on Positioning Accuracy and Repeatability of Industrial Robot
Piotr Dutka · Pomiary, Automatyka, Robotyka · 2016
warunkach licencji Creative Commons Uznanie autorstwa 3.0 WprowadzenieDla konkretnego zastosowania robot staje się użyteczny dopiero wówczas, gdy zostanie wyposażony w odpowiednie narzędzia, którymi wykonuje przewidziane czynności technologiczne na obrabianych przedmiotach.Kwestią decyzyjną o zastosowaniu danego typu manipulatora do przewidzianych prac jest deklarowana przez producenta dokładność i powtarzalność pozycjonowania.Dotychczas opisano i zbadano wiele czynników mających wpływ na te dwa parametry.Podejmowane są prace mające za zadanie wskazać procentowy wpływ niepożądanych zjawisk na ostateczną dokładność [7,10,11].Ideą dla zbudowania prezentowanego stanowiska pomiarowego była możliwość inspekcji cech geometrycznych wyrobów (pomiar płaszczyzny, pomiar średnic otworów w wyrobach, pomiar średnic wałów, pomiar długości) w warunkach warsztatowych.Inspekcji dokonuje triangulacyjny czujnik pomiarowy, który jest pozycjonowany w żądanych punktach pomiarowych za pomocą ruchu ramienia robota.Wielkości do dalszych estymacji dostarczane są z kontrolera czujnika pomiarowego w postaci chmury punktów.Dla tego typu zastosowania kluczową kwestią jest dokładność uzyskiwanych wyników, na którą ma wpływ dokładność ruchów realizowanych przez robota.Dokładność i powtarzalność nawet dla konkretnego modelu robota nie jest stałą cechą.Te dwa parametry zależą od wielu czynników zdeterminowanych zarówno charakterem pracy wykonywanej przez manipulator, jak również długością i intensywnością jego eksploatacji.W niniejszym opracowaniu zostaną opisane najważniejsze czynniki mające wpływ na powtarzalność i dokładność pozycjonowania sześcioosiowego manipulatora współpracującego z triangulacyjnym czujnikiem pomiarowym.Zostaną podane konkretne rozwiązania jakie zostały powzięte w celu zwiększenia dokładności pozycjonowania dla tak powstałego urządzenia pomiarowego. Stanowisko badawczeStanowisko badawcze zostało zbudowane w Katedrze Technologii Maszyn i Automatyzacji ATH.Jego dokładny opis wraz z opisem metody kalibracji punktu TCP czujnika pomiarowego znajduje się w pracy [2].Stanowisko (rys. 1) stanowi sześcioosiowy manipulator przemysłowy KR 6 R900 AGILUS, wyposażony w kontroler KR C4 oraz dotykowy smartPAD.Urządzeniem mierzącym jest triangulacyjny czujnik pomiarowy LK-H152 sterowany przez kontroler LK-G5001P.Dostęp do parametrycznej konfiguracji odczytów lasera oraz wizualizację i zarządzanie wynikami pomiarów umożliwia pakiet LK-Navigator 2, zainstalowany na PC.Sercem całego stanowiska badawczego jest kompaktowy sterownik PLC SIMATIC S7-1200, wyposażony dodatkowo w opcjonalne moduły komunikacyjne PROFIBUS i RS-232.Program zapisany w sterowniku PLC zapewnia synchronizację pomiędzy programem pozycjonującym robota a zapisem danych pochodzących z kontrolera LK-G5001P.Wymienny element stanowiska to przedmiot, którego cecha geometryczna aktualnie podlega pomiarowi.Za wyborem trybu pracy, w którym robot porusza narzędziem pomiarowym a mierzony przedmiot jest nieruchomy, przemawia podstawowa zaleta -czujnik pomiarowy jest lekki (ok.0,47 kg) i może być bez problemu pozycjonowany w miejscach inspekcji.Dzięki temu rozwiązaniu można poddawać weryfikacji przedmioty o dowolnej masie.Wybór rozwiązania z nieruchomym narzędziem (ang.fixed tool) skutkowałby