SENSORI NEI SISTEMI DI PRODUZIONE

1. SENSORI NEI SISTEMIDI PRODUZIONE Ultimo aggiornamento: 28/11/11 Prof. Gino Dini – Università di Pisa

2. Sensori Principali scopi dei sensori nei sistemi di produzione: • fornire un segnale di ritorno al controllore • monitorare lo stato del sistema o dall’ambiente esterno • segnalare situazioni impreviste • operare in ambienti non strutturati • riconoscere un oggetto • determinare la posizione e l’orientamento di un oggetto

3. Sensori • Sensori di contatto • Sensori di forza • Sensori di prossimità • Sensori di distanza • Sistemi di visione

4. Sensori di contatto: microinterruttori

5. Modifica correttori Sì Usura entro i limiti ? No Sostituzione placchetta Tastatore

6. Sensore tattile piezo-resistivo TekScan • numero di elementi sensibili: tipicamente 2.288 per sensore • densità spaziale: fino a 248 elementi per cm2 • temperatura di lavoro da -9 a 60° C • dimensioni elemento sensibile da 3 x 3 mm a 578 x 884 mm • campi di misura della pressione da 0 a 175 MPa • spessore del sensore: 0,1 mm

7. Sensore tattile

8. Sensore tattile

9. Sensori • Sensori di contatto • Sensori di forza • Sensori di prossimità • Sensori di distanza • Sistemi di visione

10. Sensore di forza F = K Dx

11. Sensore di forza (on-off)

12. Sensore di forza (analogico) Polso del robot Sensore di forza Gripper

13. Sensore di forza (analogico)

14. Sensore di forza analogico ATI 330 Campo di lavoro: Fx, Fy ± 330 N Fz ± 660 N Tx, Ty, Tz ± 30 Nm Risoluzione: Fx, Fy, Fz 0,25 N Tx, Ty, Tz 0,015 Nm Dimensioni: 92 x 29 mm Peso: 0,81 kg Carichi massimi amissibili: Fx, Fy 4000 N Fz 13000 N Tx, Ty, Tz 340 Nm

15. Esempio di utilizzo sensore di forza z Z-axis force dFz/dt top compression ring oil ring bottom compression ring Detection of missing parts by force sensor z

16. Sensori • Sensori di contatto • Sensori di forza • Sensori di prossimità • Sensori di distanza • Sistemi di visione

17. Sensore di prossimità

18. Sensore di prossimità induttivo

19. Sensore di prossimità ad effetto Hall

20. Sensore di prossimità capacitivo

21. Sensore di prossimità capacitivo

22. Sensore di prossimità capacitivo

23. Impiego sensore di prossimità

24. Sensori • Sensori di contatto • Sensori di forza • Sensori di prossimità • Sensori di distanza • Sistemi di visione

25. Sensore a ultrasuoni

26. Sensore laser a triangolazione

27. Sensore laser a triangolazione

28. Utensile per saldatura all’arco elettrico

29. Sensore laser a slittamento di fase

30. Sensori • Sensori di contatto • Sensori di forza • Sensori di prossimità • Sensori di distanza • Sistemi di visione

31. Sistema di visione

32. Sistema di visione Acquisizione immagine Memoria di quadro Gripper Sistema di illuminazione Elaborazione immagine Analisi immagine Telecamera Pezzo UG robot

33. Telecamera CCD

34. Sistemi di illuminazione • con luce diffusa • con luce diretta • in controluce • con luce strutturata • con luce radente

35. Illuminazione con luce diffusa

36. 4-sector optical fiber Toroidal mirror Parabolic mirror Camera lens Z movement Part Part Illuminazione con luce diretta

37. Illuminazione in controluce

38. Illuminazione con luce strutturata

39. Illuminazione con luce radente

40. Conversione A/D

41. 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 122 63 65 188 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 22 4 111 89 220 220 220 220 220 220 220 220 220 103 28 5 10 98 220 220 220 220 220 220 199 101 43 150 203 55 56 190 220 220 220 220 220 220 55 53 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 Memoria di quadro

42. Memoria di quadro A/D

43. Windowing 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 122 63 65 188 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 22 4 111 89 220 220 220 220 220 220 220 220 220 103 28 5 10 98 220 220 220 220 220 220 199 101 43 150 203 55 56 190 220 220 220 220 220 220 55 53 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220

44. Binarizzazione

45. w1 w1 w2 w2 w3 w3 w4 w4 w5 w5 w6 w6 w7 w7 w8 w8 w9 w9 Filtraggio 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 122 63 65 188 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 22 4 111 89 220 220 220 220 220 220 220 220 220 103 28 5 10 98 220 220 220 220 220 220 199 101 43 150 203 55 56 190 220 220 220 220 220 220 55 53 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220

46. Filtraggio

47. Feature detection • Area • Perimetro • Diametro • Centro di gravità • Snellezza • Numero di fori • Livello di grigio (massimo, medio o minimo) • Minimo rettangolo circoscritto

48. Edge detection

49. Sistema di monitoraggiodello stato dell’utensile (TCM) Cosa ? usura, integrità. Perché ? elemento più debole del sistema macchina-utensile-pezzo Scopo: monitorare il processo di taglio e lo stato dell’utensile (usura, integrità) permettere una produzione unmanned ottimizzare l’utilizzo delle risorse

50. Sistema di monitoraggiodello stato dell’utensile (TCM)