Precyzyjna i bezpieczna praca robotów wymaga, by dokładnie wiedziały one gdzie się znajdują i co znajduje się wokół nich. Dostępne jednak na rynku roboty mają jednak ograniczoną widoczność, co wpływa na wykonywaną przez nich pracę. Czujnik laserowy Sensepro ma na celu zaradzenie tej sytuacji.

Roboty podczas wykonywania swojej pracy muszą działać wyjątkowo dokładnie. Sterownik robota musi dokładnie wiedzieć, z dokładnością co do milimetra, gdzie znajdują się wszystkie jego elementy ruchome (np. ramiona, głowice). W przemyśle motoryzacyjnym i wielu innych branżach odbywa się to za pomocą specjalnych czujników, z których większość działa na zasadzie triangulacji laserowej. Dioda laserowa rzuca linię czerwonego światła na element będący przedmiotem obróbki, skąd światło jest odbijane pod określonym kątem i trafia dalej do kamery. Z miejsca, w którym światło dociera do układu kamery, można odczytać położenie i odległość czujnika, a tym samym określić dokładne położenie przedmiotu w układzie współrzędnych.

Istniejące rozwiązania mają jednak pewne ograniczenia. Mauritz Möller, kierownik systemów fabrycznych w Fraunhofer Institute IAPT, tłumaczy, że np. pomiar wysokości działa z konwencjonalnymi czujnikami tylko wtedy, gdy są one zamontowane w kierunku obróbki. Jeśli kierunek ruchu robota zmienia się wraz z tymi czujnikami, robot staje się ślepy. Jedyną alternatywą jest zastosowanie wielu czujników lub dodatkowych osi - oba rozwiązania są jednak nierzadko droższe od samego robota, co znacząco wpływa na opłacalność takiej inwestycji.

Dlatego też inżynierowie z Instytutu Fraunhofera opracowali nowy rodzaj czujnika, który zapewnia pełny widok na wszystkie strony. Sensepro o średnicy 15 cm jest specjalnie opracowanym systemem czujników, który zapewnia widok we wszystkich kierunkach i pełną elastyczność w kierunku pomiaru. Niezależnie od tego, gdzie porusza się robot, co najmniej jedna linia lasera jest zawsze optymalnie ustawiona i dostarcza dokładną informację o położeniu do kamery. Ponadto nie powinno dojść do zacienienia światła przez skomplikowane ukształtowane elementy.

Aby móc pracować w trudnych warunkach produkcyjnych przez długi czas, czujnik zawiera specjalny moduł chłodzący. W tym celu stanowisko optyczne, na którym zamontowane są diody laserowe i kamery, ma wewnętrzną strukturę chłodzącą. Dzięki inteligentnemu zarządzaniu ciepłem czujnik powinien wytrzymać wiele lat. Czujnik jest przystosowany do robotów wszystkich popularnych producentów i nadaje się do wszystkich zastosowań. Powinno to umożliwić łatwą integrację z istniejącymi zakładami produkcyjnymi.

System Sensepro ma być gotowy do produkcji seryjnej w 2021 r.

Źródło: Fraunhofer