Cinemática do TCP na soldadura (Part2)

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2. Arquitectura de controlo cinemática
2.1. Hierarquia de controlo
Em contraste com a robótica de manipulação quando se estava a iniciar em que recursos eram limitados pelo servo-controle de eixos separados mas os sistemas robóticos industriais modernas consegue implementar o controlo de nível de tarefa que essencialmente que simplifica a definição tarefa de produção para o utilizador final. Isso resulta num módulo que inclui o controlo cinemático como uma parte embutida do sistema de controlo hierárquico em que o comando de alto nível é decomposto sequencialmente para os níveis mais baixos até as unidades de eixo e os controladores de variável de processo. No entanto apesar da aparente simplicidade a definição dum determinado conteúdo de cada nível de controlo requer o desenvolvimento de métodos matemáticos específicos que levam em conta as particularidades da tecnologia relevante.
IMAGEM02
IMAGEM02
Para as aplicações de soldadura por arco cinco níveis de controlo são normalmente utilizados como se pode observar na IMAGEM02, o mais alto deles depende bastante da modelação CAD 3D e lida com a obtenção dos parâmetros tecnológicos e geométricos ideais, como os ângulos de orientação da junta de soldadura e a ferramenta de soldadura e assim da sequência de soldadura e da velocidade de soldadura cinemática. O quarto nível executa apropriada de transformações das coordenadas através da cinemática directa e ou inversa de todos os componentes mecânicos robô, posicionador, pórtico. Os restantes três níveis de lidam com a aplicação de movimentos da ferramenta e ou peça de trabalho no espaço cartesiano, no espaço eixo manipulador e finalmente no espaço do eixo do motor. Deve-se notar que para alguns manipuladores a inter-relação entre o ângulo do eixo e o ângulo do veio do motor não é trivial.
Actualmente as técnicas de controlo para os níveis hierárquicos acima mencionados estão a ser desenvolvidos de forma intensiva, como por exemplo os controladores comerciais avançados já incluem os modelos dinâmicos para a frente que essencialmente melhoraram a velocidade operacional e precisão. No entanto vários aspectos do quarto e quinto nível de controlo ainda necessitam de investigação e apenas limitadas às aplicações industriais mencionadas.
Este Post incide sobre os aspectos cinemáticos do sistema do robô-posicionador que são essenciais para o segundo nível de controlo assumindo que o movimento simultâneo do robô e do posicionador destinadas a proporcionar a orientação da peça ideal em relação à gravidade durante a soldadura. Desde dos controladores modernos tais movimentos são implementados no modo “master-slave” quando um robô segue a o movimento de uma junta de soldadura e o sentido principal é recompensado ao posicionador cinemática direta e ou inversa assim bem como para a definição duma soldadura da orientação do zero conjunto em termos dos requisitos tecnológicos.
2.2. Descrição cinemática das soldaduras
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