Projekt inteligentného robotického pracoviska (obr. 1) zahŕňal návrh efektívneho robotického pracoviska a časti robotickej diagnostiky zvarov pomocou ultrazvuku, spektrometrie, termovízie a vyhodnocovania geometrie zvarov. Aby sa dosiahla efektivita zvárania v maloobjemovej výrobe, bolo nevyhnutné navrhnúť inteligentné adaptívne algoritmy riadenia, ktoré využívajú spätnú väzbu z inteligentných snímačov.
Synchronizované polohovanie obrobkov dvoma robotickými manipulátormi umožňuje zváranie obrobkov „vo vzduchu“, čo zabezpečuje vyššiu adaptabilitu pri vzájomnom polohovaní. Súčasťou tohto riešenia je zváracie zariadenie upevnené na ďalšom robote, čo poskytuje vyššiu prispôsobivosť pri polohovaní. Integrácia pokročilých technológií umožňuje inteligentne nastaviť parametre zvárania na základe požiadaviek výroby a typov výrobkov z databázy. Proces zvárania je automatizovaný a špeciálne navrhnutý tak, aby sa prispôsobil meniacej sa výrobe, čo umožňuje jeho nasadenie v malosériovej výrobe a diagnostike produktov. Výhodou tohto technického riešenia je flexibilita a adaptabilita voči meniacej sa geometrii výrobkov, ktorá umožňuje polohovať obrobky vo viacerých stupňoch voľnosti, čo zvyšuje konzistenciu a kvalitu zvaru. Výrobný proces je nezávislý od človeka, čím sa maximalizuje efektivita a ekonomická návratnosť výroby.

Robotická ultrazvuková diagnostika
Výskumný tím spoločnosti VÚEZ a ÚRK FEI STU vyvinul v rámci vzájomnej spolupráce aj nový systém robotickej ultrazvukovej diagnostiky (obr. 2), ktorý predstavuje nedeštruktívnu metódu testovania kvality vnútorných štruktúr rôznych objektov. Toto riešenie bolo prezentované na výstave Automatica 2023 v Mníchove.
Diagnostický systém umožňuje testovanie kvality výrobkov rôznych tvarov a veľkostí použitím ultrazvukovej metódy, pričom robotická manipulácia s objektmi je plne automatizovaná. Systém bol overený pomocou simulácií a validovaný na prototypovom robotickom ultrazvukovom diagnostickom systéme. Testovanie prebieha v kvapalnom prostredí vnútri diagnostickej nádoby. Na základe výstupných údajov zo subsystému automatizovanej identifikácie defektov sú diagnostikované objekty automaticky roztriedené na kvalitné a nekvalitné.
S cieľom automatizovaného polohovania ultrazvukovej sondy je využitá spätná väzba od troch laserových snímačov vzdialenosti, kalibrovaných na meranie v kvapalnom prostredí. To umožňuje presné polohovanie diagnostického robota v požadovanej vzdialenosti od objektov rôznych tvarov. Robotický systém poskytuje aj možnosť zakladania a rotácie objektov prostredníctvom externej osi, čo zvyšuje flexibilitu a prispôsobivosť systému. Namerané údaje z ultrazvukovej sondy sú digitalizované a archivované v súboroch a databáze MS SQL. Tieto údaje môžu byť ďalej prepojené s tabuľkou evidencie výrobkov a identifikátormi zvarov. Defekty sú identifikované na základe grafov a 3D pohľadov, ktoré sú sprostredkované cez webovú aplikáciu. Táto aplikácia umožňuje pohodlné prezeranie nameraných údajov a zároveň poskytuje informácie o zvaroch a procesoch ich výroby.
Systém robotickej ultrazvukovej diagnostiky je vhodný na implementáciu do automatizovaných diagnostických procesov na kontrolu kvality základných materiálov aj spojov z pripravených dielcov. Jeho flexibilita umožňuje použitie dielcov rôznych rozmerov a tvarov, čo je výhodné pre malé a stredné podniky s menšími sériami produkovaných výrobkov.

Obr. 2: Systém robotickej ultrazvukovej diagnostiky

Systém robotickej ultrazvukovej diagnostiky je inovatívne a prispôsobivé riešenie, ktoré ponúka nové možnosti v nedeštruktívnej diagnostike a kvalite výrobných procesov.

Viac o aktualitách VÚEZ, a. s., sa dozviete na sieti LinkedIn.

text/foto Erika Gažiová