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SENSORI NEI SISTEMI DI PRODUZIONE

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SENSORI NEI SISTEMI DI PRODUZIONE

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Presentation Transcript

  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)