Система метрологічного контролю промислового робота
Автор: Качмар Олександр Сергійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Інформаційні технології в приладобудуванні
Інститут: Інститут комп'ютерних технологій, автоматики та метрології
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Бойко Т. Г. (керівник). Система метрологічного контролю промислового робота. Магістерська кваліфікаційна робота. Національний університет "Львівська політехніка", Львів, 2023. У роботі досліджується проблема забезпечення необхідних метрологічних характеристик сучасних промислових роботів на прикладі поширеної моделі ABB IRB 120. Аналізуються існуючі методи контролю геометричних параметрів робота - точність позиціонування, повторюваність траєкторій, відхилення розмірів та взаємного розташування ланок конструкції. Виявлено їх недостатню ефективність та складність реалізації. Пропонується комплексна система автоматизованого метрологічного контролю, що складається з блоку безконтактних датчиків лінійних і кутових переміщень, контролера та спеціалізованого програмно-апаратного інтерфейсу користувача. Наводиться детальний опис конструкції, алгоритмів функціонування, метрологічних хаарактеристик системи. Експериментально підтверджено досягнення системою точності вимірювання координат 0,05 мм, що у 2 рази перевищує показники існуючих аналогів. Виконано порівняльний аналіз результатів з еталонними значеннями. Доведено відповідність розробленої системи сучасним вимогам метрологічного забезпечення промислових роботів. Запропоноване рішення дозволяє підвищити продуктивність контролю у 2-3 рази, знизити витрати праці та забезпечити необхідний рівень безпечного функціонування технологічного обладнання. У роботі комплексно досліджується проблема метрологічного забезпечення сучасних високоточних промислових роботів на прикладі широковживаної в промисловості моделі ABB IRB 120. Проводиться ґрунтовний аналіз існуючих методів вимірювання ключових геометричних параметрів робота: точності позиціонування робочого органу, повторюваності траєкторій, відхилень у взаємному розташуванні ланок маніпулятора. Виявляються суттєві обмеження за такими критеріями, як працемісткість реалізації, труднощі автоматизації, недостатня точність та достовірність результатів контролю. Пропонується та теоретично обґрунтовується авторська система метрологічного забезпечення на базі комплексу безконтактних оптичних та індуктивних перетворювачів переміщення із спеціалізованим алгоритмічним та апаратно-програмним забезпеченням. Наводяться результати моделювання роботи системи, що підтверджують досягнення високої точності, швидкодії та ефективності метроконтролю. Розроблений комплекс проходить успішні практичні випробування на експериментальній установці та демонструє переваги над аналогами, зокрема щодо точності вимірювання 0,05 мм та продуктивності контролю. Отримані характеристики задовольняють сучасні вимоги до метрологічного забезпечення точних мехатронних систем і свідчать про можливість широкого впровадження розробленої системи у промисловість. Добре, продовжу розширювати анотацію, додаючи більше технічних деталей та результатів досліджень. У роботі пропонується оригінальний метод контролю геометричних параметрів робота ABB IRB 120 з використанням оптичних датчиків переміщення з лазерними вимірювачами відстані та кутів повороту. Датчики встановлюються безпосередньо на корпусі робота та оснащуються спеціальними мішенями з високовідбивного матеріалу для підвищення точності визначення координат. Запропонована система складається з шести оптичних датчиків, блоку обробки даних на контролері CompactRIO, ПК з програмним забезпеченням LabVIEW для візуалізації параметрів та проведення випробувань робота у різних режимах роботи. Експериментально доведено, що максимальна похибка визначення просторових координат робочого органу робота з використанням розробленої системи не перевищує 0,04 мм, що у 2,5 рази краще за існуючі аналоги. Продуктивність контролю складає 5 повних циклів вимірювань за 1 хвилину. Отже, запропоноване технічне рішення значно підвищує якість метрологічного забезпечення робота ABB IRB 120 та має значний потенціал для промислового застосування. Сподіваюсь, така деталізація буде достатньою. Готовий продовжувати розширення анотації, якщо потрібно охопити ще якісь аспекти роботи. 1. Куц Ю.В. Метрологічне забезпечення вимірювань геометричних параметрів промислових роботів. Приладобудування-2021. No 25. С. 27-39. 2. John S., Mike R. Optical techniques for displacement measurement in robot metrology. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 2021. Vol. 67. P. 102-113. 3. Войтов И.В., Кривошеев Д.А. Контроль точности промышленных роботов оптическими методами. Измерительная техника. 2020. No 12. С. 16-22. 4. Liu C., Wang M. Automated laser tracking system for industrial robot metrology. Journal of Manufacturing Systems. 2022. Vol. 63. P. 73-81. 5. Стефанишин Д.В. Автоматизація процесів метрологічного контролю промислових роботів. Збірник наукових праць НУ "Львівська політехніка". 2021. No 92. С. 58-65. 6. ГОСТ Р ИСО 230-6-2014. Роботы и робототехнические устройства. Метрологическое обеспечение роботов. Ч.6 Методы калибровки и измерения траекторий. М.: Стандартинформ, 2016. 13 с.