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

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Presentazione sul tema: "SENSORI NEI SISTEMI DI PRODUZIONE Prof. Gino Dini – Università di Pisa Ultimo aggiornamento: 28/11/11."— Transcript della presentazione:

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

2 Principali scopi dei sensori nei sistemi di produzione: 1.fornire un segnale di ritorno al controllore 2.monitorare lo stato del sistema o dallambiente esterno 3.segnalare situazioni impreviste 4.operare in ambienti non strutturati Sensori riconoscere un oggetto determinare la posizione e lorientamento di un oggetto

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

4 Sensori di contatto: microinterruttori

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

6 Sensore tattile piezo-resistivo TekScan numero di elementi sensibili: tipicamente per sensore densità spaziale: fino a 248 elementi per cm 2 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

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

10 Sensore di forza F = K x

11 Sensore di forza (on-off)

12 Sensore di forza (analogico) Sensore di forza Polso del robot 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 N Tx, Ty, Tz 340 Nm

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

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

17 Sensore di prossimità

18 Sensore di prossimità induttivo

19 Sensore di prossimità ad effetto Hall

20 Sensore di prossimità capacitivo

21

22

23 Impiego sensore di prossimità

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

25 Sensore a ultrasuoni

26 Sensore laser a triangolazione

27

28 Utensile per saldatura allarco elettrico

29 Sensore laser a slittamento di fase

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

31 Sistema di visione

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

33 Telecamera CCD

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

35 Illuminazione con luce diffusa

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

37 Illuminazione in controluce

38 Illuminazione con luce strutturata

39 Illuminazione con luce radente

40 Conversione A/D

41 Memoria di quadro

42 A/D

43 Windowing

44 Binarizzazione

45 Filtraggio w1w1 w2w2 w3w3 w4w4 w5w5 w6w6 w7w7 w8w8 w9w9 w1w1 w2w2 w3w3 w4w4 w5w5 w6w6 w7w7 w8w8 w9w9

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 Cosa ? usura, integrità. Perché ? elemento più debole del sistema macchina-utensile-pezzo Scopo: 1.monitorare il processo di taglio e lo stato dellutensile (usura, integrità) 2.permettere una produzione unmanned 3.ottimizzare lutilizzo delle risorse Sistema di monitoraggio dello stato dellutensile (TCM)

50

51 Sistemi indiretti (in-process) Sistemi diretti (out-of-process) Classificazione dei sistemi TCM Sistemi integrati a bordo macchina Sistemi integrati nel corpo utensile

52 Sistemi indiretti - Step 1: misura

53 Esempio di misura a bordo macchina

54 Esempio di misura a bordo utensile

55 Sistemi indiretti - Step 2: elaborazione

56

57 rottura Sistemi indiretti - Step 3: decisione limiti

58 filettatura incompleta Sistemi indiretti - Step 3: decisione pattern recognition

59 Sistemi indiretti (in-process) Sistemi diretti (out-of-process) Classificazione dei sistemi TCM Sistemi integrati a bordo macchina Sistemi integrati nel corpo utensile

60 Sistemi diretti – Integrità utensile

61 Sistemi diretti – Usura utensile


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