INNOWACJE/PATENTY
FMS (Floating Mount System)
Jest to beznaprężeniowy system mocowania stołu do ramy, który charakteryzuje się swobodną rozszerzalnością cieplną płyty stołu. Rozwiązanie to jest dedykowane głównie do konstrukcji o dużych gabarytach, w których materiały ramy i stołu znacząco różnią się wartościami współczynników rozszerzalności cieplnej np.: rama stalowa i stół aluminiowy.
Stół ustalony jest na trzech podporach w osi Z a mocowanie odbywa się w kierunku osi Z za pomocą podatnych elementów w taki sposób, że podatność ukierunkowana jest na płaszczyźnie XY. Taki system ustalenia i zamocowania pozostawia wolne trzy stopnie swobody co zapewnia beznaprężeniową pracę termiczną podczas rozszerzania się materiałów pod wpływem temperatury. Pływający stół – o ile to konieczne – może zostać dodatkowo ustalony odbierając od jednego do trzech pozostałych stopni swobody – np. w przypadku konieczności łączenia kilku konstrukcji rama+stół w jeden układ.
PL (Programming Light)
Naszym innowacyjnym rozwiązaniem jest programowalna lampa informacyjna. Użytkownik dysponując odpowiednim interfejsem jest w stanie programować komunikaty świetlne w zależności od wybranych zdarzeń. Rozwiązanie to różni się od klasycznego, używanego powszechnie w maszynach tym, że możliwe jest definiowanie nowych stanów działania systemu oprócz trzech powszechnie stosowanych (zielony, pomarańczowy, czerwony) Np. kolor niebieski jako rozwinięcie koloru zielonego w przypadku gdy proces przebiega poprawnie ale któraś z kontrolowanych charakterystyk jest bliska granicznej wartości.
Użytkownik może również programować tzw. „wtrącenia” w postaci pojedynczych, krótkich impulsów. Np. podczas normalnej pracy system może informować jednosekundowym światłem pomarańczowym o pojawieniu się specjalnego komunikatu do odczytania.
TC/FTC (Temperature Compensation/Flexible Temperature Compensation)
Systemy kompensacji temperaturowych są powszechnie stosowane w różnego rodzaju urządzeniach i maszynach. Są to jednak systemy zaprojektowane pod konkretne rozwiązanie konstrukcyjne – nie są one edytowalne. FTC jest to interfejs umożliwiający definiowanie i edycję dowolnego łańcucha korekt temperaturowych. Interfejs może być użyty do już istniejących maszyn, urządzeń, przyrządów itp. – niejako jednorazowo, czyli raz zdefiniowany zostaje zaimplementowany do dowolnego rozwiązania konstrukcyjnego ale dedykowany jest w szczególności do rozwiązań konstrukcyjnie zmiennych w czasie.
Są to np. urządzenia których przestrzeń robocza jest modyfikowalna i zmienia się w zależności od potrzeb co do zainstalowanych w tej przestrzeni uchwytów, narzędzi, manipulatorów, robotów, przyrządów itp. Tego typu modyfikacje są zawsze ingerencją w geometrię przestrzeni roboczej jak i rodzaj materiałów z których ta przestrzeń się składa i wymaga to stworzenia nowego modelu kompensacji temperaturowych. Np. systemy takich kompensacji w obrabiarkach nie uwzględniają przyrządów oraz detalu obrabianego, przez co przy procesach w zmiennych temperaturach pomijane są odkształcenia termiczne detalu. FTC umożliwi redefinicję i edycję modeli kompensacji jak i ich zapis do tabeli w celu ponownego użycia.
Przykład zastosowania.
Stół pomiarowy wyposażony w zrobotyzowane ramię pomiarowe i przedmiot mierzony zamocowany w uchwycie.
Ze względu na użycie różnych materiałów, pod wpływem działania temperatury końcówka czujnika pomiarowego przemieści się termicznie o inną wartość niż punkt mierzony, zmienność temperatury w czasie pomiarów dodatkowo komplikuje zagadnienie.
Powyżej przedstawiono stan układu pomiarowego w punkcie P1w temperaturze kalibracji np. 20oC. W takim układzie (po kalibracji) punkt styku czujnika C1 pokrywa się z punktem pomiarowym P1 i wszystkie współrzędne pozycji xyz odpowiednio pokrywają się. Jeśli ten układ zostanie poddany temperaturze np. 40oC to punkt P1 przemieści się o inną wartość niż punkt C1 co przedstawiono na poniższej symulacji:
np. dla osi X oraz Z:
Złożenie wektorów X,Y i Z:
Określenie łańcucha kompensacji temperaturowych przy założeniu, że ramię robota nagrzewa się równomiernie będzie następujące:
FTC poprzez swój interfejs umożliwia modyfikację łańcucha w przypadku pojawienia się w nim istotnych ze względu na rozszerzalność temperaturową elementów. W omawianym przykładzie może to być zastosowanie robota, którego konstrukcja opiera się o różne materiały.
Np. robot typu scara, którego oś Z jest zazwyczaj stalowa. Zamiana na omawianym stanowisku robota sześcioosiowego na czteroosiową scarę sprowadzi się do modyfikacji łańcucha kompensacji dla samego robota o dodatkowy wektor I2 :
Podobnie sytuacja wymaga modyfikacji łańcucha kompensacji przy użyciu innego rodzaju płyty bazowej, korpusu, przyrządu mocującego lub sposobu bazowania wpływającego na inne punkty przyłożenia, kierunki i długości wektorów.
Łańcuch kompensacji może wymagać również wprowadzenia dodatkowych wektorów w monolitycznych elementach lub zespołach urządzeń/maszyn opartych o konstrukcję jednomateriałową ale posiadającą różne rozszerzalności cieplne z tytułu różnych przyrostów temperatur ∆T. Te zróżnicowane przyrosty mogą wynikać z niejednorodnie rozmieszczonych zewnętrznych źródeł ciepła jak i wewnętrznych. Np. różnie rozgrzewające się osie robota ze względu na większą intensywność ruchu którejś z osi lub zamontowania w tych osiach napędów o różnej mocy. Dla takiego przypadku łańcuch kompensacji może wyglądać następująco:
