ניו-טק מגזין | דצמבר 2017

Motion Control מוסף מיוחד

On-the - fly בקרתתנועה ובקרת כוח - מיתוג

תקציר: נדרשים Pick - and - Place רובוטים ומערכות לבצע תהליכי תנועה המשלבים מקטעים של בקרת כוח, בעת שמופעל מגע בין הרובוט לעצם אותו נדרש לעבד (או להרים). במקטעים אלו נדרש שהרובוט יהיה תחת משטר של בקרת הכוח שהוא מפעיל על העצם המעובד, להבדיל מבקרת מיקום המשמשת במקטעי התנועה הרגילים של התנועה (כשאין מגע עם העצם המעובד). מימוש אופייני כולל תנועות של הרובוט תחת בקרת מיקום עד לקרבה מסוימת אל העצם, ולעיתים גם עד תחילתו של מגע, ואז מעבר לבקרת כוח לביצוע המשימה תוך כדי הפעלת כוחות מבוקרים על העצם המעובד (בעזרת מדיד מתאים) ולאחר סיום המשימה, התרחקות מהעצם (או העברתו למיקום חדש), שוב תחת בקרת מיקום. האתגרים בביצוע תהליכים אלו הינם: . אלגוריתם מובנה לבקרת כוח (בנוסף 1 לבקרת מיקום/מהירות). . אלגוריתמים להחלטה על המיתוג (במקום/ 2 זמן הנכון) בין מודי העבודה השונים (מיקום, ואז כוח, ואז שוב במיקום). והאתגר הגדול ביותר: . מיתוג חלק בין מודי העבודה, ובמיוחד 3 חזרה לעבודה במוד בקרת מיקום לאחר עבודה במוד בקרת כוח, ללא שום תנועה לא רצויה של המנוע. אייל ספיר, אגיטו מערכות הינע

רק כאשר מתקיים מגע כזה ומד הכוח מודד את הכוח המופעל בעת המגע). תיאור הבעיה: מימוש שני חוגי בקרה, אחד לכול מוד עבודה (מיקום/מהירות/זרם ו-כוח/זרם), הינה משימה פשוטה יחסית. הבעיה במימוש נעוצה לא במימוש חוגי הבקרה, אלא במימוש המעבר בין שני מודי העבודה (מיקום לעומת כוח). הבעיה מורכבת משני שלבים: . ביצוע ההחלטה על נקודת (זמן) המיתוג ממוד 1 בקרת מיקום למוד בקרת כוח, ובחזרה. . ביצוע המיתוג באופן חלק, כלומר הימנעות 2 מכול תנועה לא רצויה של המנוע בזמן המיתוג. א. מיתוג מבקרת מיקום לבקרת כוח: יש 2 להבטיח רציפות של פקודת הזרם ושל שגיאת העקיבה של חוג הכוח, כדי להימנע מכול תנועה לא רצויה ושינוי בכוח המופעל ברגע המיתוג ומיד אחריו (עד לשינוי פקודת הכוח על ידי המשתמש). ב. מיתוג מבקרת כוח לבקרת מיקום: יש 2 להבטיח רציפות של פקודת המיקום, פקודת הזרם והכוח המופעל על העצם, כך שברגע המיתוג המנוע לא ינוע ממקומו והעצם לא ירגיש שינויים בכוח המופעל עליו, עד שהמשתמש לא ייזום תנועה (בדרך כלל, תנועה אחורה והתנתקות מהעצם). המשך המאמר מציג את אופן ההתמודדות עם בעיות אלו (כול בעיה בפרק נפרד), כמו גם את

מאמר זה מציג את מודי העבודה והאלגוריתמים שמומשו בבקר התנועה כדי לתמוך באפליקציות מסוג זה. תיאור מבני חוגי הבקרה: מבנה הבקר תחת עבודה במוד בקרת מיקום .1 מוצג באיור מספר במוד בקרת מיקום הבקר מחשב את מסלול התנועה (במקרה זה: תנועות מנקודה לנקודה) (חוג מיקום מעל חוג PIV ומשתמש בבקרת מהירות ומעל בקרת זרם וקטורית) כדי להבטיח תנועת מנוע קרובה ככול האפשר לפקודת התנועה. במוד עבודה זה הבקר משתמש במשוב המיקום (אנקודר) בלבד והתנועה מתבצעת ללא מגע עם העצם עליו יש להפעיל בהמשך כוח מבוקר. מבנה הבקר תחת עבודה במוד בקרת כוח מוצג .2 באיור מספר במוד בקרת כוח הבקר מחשב את סדרת פקודות הכוח הנדרשות (על פי הגדת משתמש) ומשתמש בבקרת כוח מעל בקרת זרם וקטורית) כדי להבטיח שהכוח המופעל על העצם יהיה קרוב ככול האפשר לכוח הדרוש בכול נקודת זמן. במוד עבודה זה הבקר משתמש במשוב מדיד הכוח ובנוסף משתמש במשוב המיקום (אנקודר) כדי להיות מוכן (עוד על כך בהמשך) למיתוג חלק בחזרה לבקרת מיקום בכול רגע נתון. התהליך מתבצע כאשר לרובוט יש מגע עם העצם אותו מעבדים (מדידת הכוח זמינה

New-Tech Magazine l 56