En tant que fournisseur de solutions de meulage robotisées, l'étalonnage est une étape critique pour garantir les performances et la précision de nos systèmes. La technologie de meulage robotisée a révolutionné des secteurs tels que la fabrication, l'aérospatiale et l'automobile, en automatisant le processus de meulage, en améliorant la qualité et en augmentant la productivité. Cependant, sans un calibrage approprié, le système de broyage robotisé peut ne pas atteindre les résultats souhaités, conduisant à des performances sous-optimales et à un gaspillage potentiel de ressources. Dans ce blog, je vais approfondir les procédures d'étalonnage d'une solution de meulage robotisée.
1. Configuration initiale et inspection du système
Avant de commencer le processus d'étalonnage, il est essentiel d'effectuer une configuration initiale et une inspection approfondies du système de meulage robotisé. Tout d'abord, assurez-vous que le robot est correctement installé dans la zone de travail désignée. Le sol doit être plat et capable de supporter le poids du robot et de son équipement associé. Vérifiez l'alimentation électrique pour vous assurer qu'elle répond aux spécifications du robot et des outils de meulage.
Inspectez les outils de meulage eux-mêmes. Les meules ou courroies doivent être en bon état, sans fissures ni usure excessive. Des outils de meulage mal installés ou endommagés peuvent entraîner des résultats de meulage imprécis et peuvent même présenter un risque pour la sécurité. Vérifiez également les porte-outils pour vous assurer qu’ils sont solidement fixés et qu’ils peuvent aligner avec précision les outils de meulage.
2. Calibrage cinématique
L'étalonnage cinématique vise à déterminer les paramètres géométriques précis de la chaîne cinématique du robot. Cela inclut les longueurs des liaisons du robot, les décalages des articulations et les angles de position zéro. Ces paramètres sont cruciaux pour que le robot se déplace avec précision vers les positions et orientations souhaitées dans l'espace de travail.
La première étape de l'étalonnage cinématique consiste à mesurer les valeurs théoriques des paramètres cinématiques. Habituellement, ces valeurs sont fournies par le fabricant du robot, mais elles peuvent comporter des erreurs dues aux tolérances de fabrication. Pour obtenir des valeurs plus précises, nous pouvons utiliser des appareils de mesure tels qu'un laser tracker. Un tracker laser peut mesurer avec précision la position et l'orientation d'une cible attachée à l'effecteur terminal du robot.
En déplaçant le robot vers une série de positions prédéfinies et en enregistrant les positions de la cible avec le laser tracker, nous pouvons ensuite utiliser un algorithme d'étalonnage pour calculer les paramètres cinématiques réels. Une fois que l'algorithme d'étalonnage calcule les nouvelles valeurs, mettez à jour le contrôleur du robot avec ces paramètres pour améliorer la précision des mouvements du robot.
3. Calibrage du point central de l'outil (TCP)
Le point central de l'outil (TCP) est le point de l'outil de meulage qui entre en contact avec la pièce à usiner. Un étalonnage TCP précis est essentiel pour obtenir des résultats de meulage cohérents et précis.
Il existe plusieurs méthodes d'étalonnage TCP. Une méthode courante est l'étalonnage en trois points. Dans cette méthode, le robot déplace l'outil de meulage pour toucher trois points différents sur un objet fixe, tel qu'une plaque d'étalonnage. Les positions de ces points sont enregistrées par le contrôleur du robot. Sur la base de ces positions enregistrées, le contrôleur peut calculer la position et l'orientation du TCP par rapport à la bride du robot.
Une autre méthode consiste à utiliser un dispositif de réglage d'outils. Un dispositif de réglage d'outils est un instrument spécialisé qui peut mesurer automatiquement le TCP. Le robot déplace l'outil de meulage vers le dispositif de réglage de l'outil, qui mesure ensuite la position et l'orientation de l'outil et fournit les données au contrôleur du robot.
4. Étalonnage du cadre de référence de la pièce
Pour garantir que le robot puisse rectifier avec précision la pièce, il est nécessaire de calibrer le référentiel de la pièce. Le référentiel de la pièce définit la position et l'orientation de la pièce dans l'espace de travail du robot.
Commencez par identifier les principales caractéristiques de la pièce, telles que les trous, les bords ou les surfaces. Ensuite, utilisez un appareil de mesure, comme une sonde tactile, pour mesurer les positions de ces caractéristiques. La sonde tactile peut être fixée à l'effecteur final du robot, permettant au robot de déplacer la sonde vers les points pertinents de la pièce et d'enregistrer leurs coordonnées.
Sur la base des coordonnées mesurées des caractéristiques clés, le contrôleur du robot peut calculer la matrice de transformation entre le référentiel de la pièce et le référentiel de base du robot. Cette matrice de transformation est ensuite utilisée par le robot pour se positionner et s'orienter avec précision par rapport à la pièce pendant le processus de meulage.
5. Calibrage du capteur de force et de couple
Dans la rectification robotisée, des capteurs de force et de couple sont souvent utilisés pour surveiller et contrôler la force de rectification. Ces capteurs doivent être calibrés régulièrement pour garantir une mesure précise de la force.
L'étalonnage des capteurs de force et de couple implique généralement l'application de forces et de couples connus au capteur et la comparaison des valeurs mesurées avec les valeurs connues. Cela peut être fait à l’aide d’un appareil d’étalonnage capable d’appliquer des forces et des couples précis.
Pendant le processus d'étalonnage, le capteur est connecté à un dispositif d'étalonnage et une série de forces et de couples connus sont appliqués. La sortie du capteur est enregistrée et une courbe d'étalonnage est générée. Cette courbe d'étalonnage est ensuite utilisée par le contrôleur du robot pour convertir la sortie du capteur en valeurs précises de force et de couple.
6. Étalonnage du système de vision (le cas échéant)
Si la solution de meulage robotisée est équipée d’un système de vision, elle nécessite également un étalonnage. Le système de vision est utilisé pour identifier la pièce, détecter sa position et son orientation, et parfois pour surveiller le processus de meulage.
Pour calibrer le système de vision, un modèle de calibrage est généralement utilisé. Le modèle d'étalonnage se compose d'un ensemble de caractéristiques géométriques connues, telles que des points ou des lignes. Le système de vision capture une image du motif d'étalonnage et, sur la base des positions connues des caractéristiques dans le motif, les paramètres intrinsèques et extrinsèques de la caméra peuvent être calculés.
Les paramètres intrinsèques décrivent les propriétés internes de la caméra, comme la distance focale et le point principal. Les paramètres extrinsèques décrivent la position et l'orientation de la caméra par rapport au châssis de base du robot. Après l'étalonnage, le système de vision peut fournir avec précision au robot des informations sur la position et l'orientation de la pièce.
Contact pour achat et consultation
L'étalonnage est un processus complexe et en plusieurs étapes qui affecte considérablement les performances et la précision de nos solutions de meulage robotisées. Si vous êtes intéressé par notreSolution de meulage robotisée pour le polissage, et que vous souhaitez en savoir plus sur les procédures d'étalonnage ou effectuer un achat, n'hésitez pas à nous contacter. Nous sommes prêts à vous fournir des conseils professionnels et des solutions personnalisées.
Références
- Craig, JJ (2005). Introduction à la robotique : mécanique et contrôle. Salle Pearson-Prentice.
- Siciliano, B. et Khatib, O. (éd.). (2016). Manuel Springer de robotique. Springer.
