Заключение Контрольные вопросы

Контроль чистоты обработки поверхности. Исследование возможности применения ВОП для автоматизированного контроля качества обработки поверхности обусловлено необходимостью обеспечения бесконтактных измерений. Для большинства видов обработки выходной сигнал ВОП и средняя высота микронеровностей R_a связаны близкой к экспоненциальной зависимостью. Наибольшая чувствительность к изменению высоты микронеровностей наблюдается при расстоянии между общим торцом световода и отражающей поверхностью, соответствующей максимуму функции преобразования ВОП аксиальных перемещений, причем экспоненциальный вид зависимости тока фотоприемника от R_a сохраняется для различных обрабатываемых металлов.
Исследование возможности применения ВОП для автоматического контроля чистоты обработки было проведено с образцами из стали. Зависимость U_вых = f(R_a) для автоматической обработки сигнала и последующей передачи его в систему адаптивного управления была аппроксимирована функцией вида
U_вых = R_a^0,724=5,1 (27)
Однако эта зависимость не только включает в себя среднюю высоту микронеровностей R_a, но и учитывает отражающие свойства материала контролируемой детали.
Для компенсации влияния отражающих свойств поверхности при измерении средней высоты микронеровностей напряжение с выхода ВОП измеряется при двух положениях общего торца световода: в том случае, когда они параллельны, и при повороте на некоторый угол, определяемый номинальной угловой апертурой световодов. Рекомендован угол поворота, равный 15°. Отношение U_вых/U_a не зависит от отражающих свойств материала и определяется только значением R_a. При упрощении процесса измерений могут быть использованы два ВОП, расположенные под разными углами.
Контроль положения деталей и усилий захвата в схвате робота. Контроль положения и усилий захвата в схвате робота необходим для определения наличия контакта между "рукой" робота и манипулируемым предметом или силы, с которой пальцы робота удерживают предмет. При установлении контакта схвата с деталью и манипулировании последней требуется регулировка усилия захвата для того, чтобы избежать выскальзывания объекта манипулирования и не допускать его деформации и разрушения.
Волоконно-оптический преобразователь контроля усилия в схвате робота содержит решетку из множества эластичных мембран, верхняя часть которых может контактировать с объектом, а нижняя часть является поверхностью, отражающей поток, подводимый световодом. При давлении объекта на эластичную мембрану ячейки она деформируется, вызывая перераспределение потока в промежутке между общим торцом и мембраной пропорционально приложенному усилию. Аналогичный принцип действия использован в рефлектометрическом ВОП, где приемный световод воспринимает поток, отраженный от пластины, являющейся рабочей поверхностью схвата. При отсутствии контакта с объектом предусмотрено возвращение пластины в исходное состояние возвратной пружиной. Сила, необходимая для обнаружения объекта, составляет несколько граммов.
Важной задачей являются определение проскальзывания объекта 2 и соответствующая коррекция усилия захвата 1, 4.


Рисунок 17. Схема устройства для определения проскальзывания в схвате робота
Датчик проскальзывания обнаруживает перемещение объекта в схвате робота с помощью вращательного движения ролика, контактирующего с объектом. Ролик соединен с пальцем через пластинчатую пружину. При скользящем перемещении захваченного объекта ролик поворачивается. Угол поворота определяется ВОП ортогональных перемещений, общий торец которого введен внутрь ролика. Оптические неоднородности, нанесенные на внутреннюю поверхность ролика, позволяют получить один электрический импульс при скольжении объекта на 1 мм. Схема счета импульсов обеспечивает измерение максимальной длины проскальзывания, которое можно прекратить, увеличив усилие захвата.