टच प्रोब्स का उपयोग करके शून्य शिक्षण लागत वाली शिक्षण प्रणाली क्या है?

श्रम की कमी और कार्य कुशलता में वृद्धि के कारण, मशीनिंग और निरीक्षण प्रक्रियाओं में मनुष्यों के साथ काम करने में सक्षम "सहयोगी रोबोट" का उपयोग तेजी से बढ़ रहा है।
हाल के वर्षों में, रोबोटों से न केवल परिवहन जैसे सरल कार्य करने की अपेक्षा की गई है, बल्कि काटने और वेल्डिंग जैसे अधिक उन्नत कार्य करने की भी अपेक्षा की गई है।

METROL रोबोटों के लिए 3डी टच प्रोब [के3एम श्रृंखला] विकसित और बेचती है।
इन सेंसरों का उपयोग विभिन्न औद्योगिक रोबोटों, मशीन टूल्स और रोबोट सिस्टम इंटीग्रेटर्स द्वारा 20 से अधिक वर्षों से किया जा रहा है।

इस लेख में प्रस्तुत प्रणाली रोबोट सिस्टम इंटीग्रेटर ताकामरु कोग्यो कंपनी लिमिटेड के सहयोग से विकसित की गई है।

रोबोट के लिए टच प्रोब K3M की मुख्य विशेषताएँ

सबसे पहले, आइए टच प्रोब K3M से आपका परिचय कराते हैं।

【 मुख्य अनुप्रयोग】

• मशीनिंग या वेल्डिंग से पहले वर्कपीस की स्थिति का पता लगाना
• वर्कपीस में छेदों की स्थिति और गहराई की जाँच करना
• वर्कपीस का स्थितिगत मुआवजा
• आंतरिक व्यास, बाहरी आकार और समानांतरता की पुष्टि
  

【 मुख्य विशेषताएँ】

• रोबोट और प्रोब, मशीनिंग से पहले पुर्जों की स्थिति निर्धारण की प्रक्रिया को स्वचालित कर देते हैं।
• रोबोटों के लिए टच प्रोब तेज गति पर भी काम करते समय पता लगा सकता है। इससे कार्य कुशलता में सुधार होता है।
• उपयोगकर्ता की सटीकता संबंधी आवश्यकताओं के अनुरूप विभिन्न प्रकार के उत्पाद उपलब्ध हैं।
  

【उपकरण स्थापित किए जाने हैं 】

• वेल्डिंग रोबोट
• लेजर/प्लाज्मा कटिंग मशीन
• सहयोगात्मक रोबोट (सार्वभौमिक रोबोट)
• सीएनसी ग्राइंडिंग मशीन

संपर्क संरचना	NO (सामान्यतः खुला)
संचालन बिंदु पुनरावृत्ति	0.01 - 0.03 मिमी (ऑपरेटिंग गति के आधार पर)
सुरक्षा संरचना	IP67
संपर्क रेटिंग	DC5V - DC24V स्थिर धारा 10mA या उससे कम (अचानक होने वाली धारा 20mA या उससे कम)

रोबोट के लिए टच प्रोब कैसे स्थापित करें

METROL आपको टच प्रोब की स्थापना के संबंध में एक सिस्टम इंटीग्रेटर से परिचित कराने में प्रसन्न है।

यदि आप उपरोक्त केस स्टडी के अलावा अन्य उपयोगों पर विचार कर रहे हैं, तो कृपया हमसे संपर्क करने में संकोच न करें।
जूम, स्काइप या अन्य ऑनलाइन सेवाओं के माध्यम से ऑनलाइन तकनीकी परामर्श भी उपलब्ध है।

स्वचालन और मानवरहित Operação का मिशन

• उत्पादन लाइनों का 24 घंटे संचालन (उत्पादकता में वृद्धि)
• श्रम की अस्थिरता को दूर करें, कार्य कुशलता और गुणवत्ता में सुधार करें
• खतरनाक कार्यों के लिए श्रम उपलब्ध कराकर भर्ती और परिचालन लागत में कमी लाना।
• श्रमिकों को उच्च मूल्यवर्धित कार्यों पर ध्यान केंद्रित करने की अनुमति देकर संसाधनों को सुरक्षित करें।

इन लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए, वेल्डिंग रोबोट जैसे औद्योगिक रोबोटों का उपयोग तेजी से बढ़ रहा है।
हाल के वर्षों में, श्रमिकों को सुरक्षित करना कठिन होता जा रहा है, ये कार्य खतरनाक और बोझिल होते जा रहे हैं और "मानव से औद्योगिक रोबोटों की ओर बदलाव" की आवश्यकता बढ़ती जा रही है।

विशेष रूप से, निम्नलिखित कार्य कार्यान्वयन के उदाहरण हैं।

【रोबोट कार्यान्वयन का उद्देश्य】
・परिवहन कार्य
वेल्डिंग का काम
• काटने और ड्रिलिंग का काम
・सील करना
कोटिंग/पेंटिंग

औद्योगिक रोबोटों के कार्यान्वयन के बाद की चुनौतियाँ

स्वचालन के लिए रोबोटों को कार्य गतिविधियों को याद रखने के लिए "प्रशिक्षण" प्रक्रिया की आवश्यकता होती है।
हालांकि, शिक्षण एक कठिन कार्य है, और इसलिए, अक्सर रोबोट संचालन प्रोग्राम बनाने में असमर्थता और पर्याप्त शिक्षण कर्मियों की कमी एक समस्या बन जाती है।

साधारण परिवहन कार्यों के लिए, रोबोट प्रत्यक्ष प्रशिक्षण द्वारा गति को याद कर सकता है।
दूसरी ओर, मशीनिंग पॉइंट की स्थिति निर्धारण और संवेदन संचालन जैसी सटीकता की आवश्यकता वाले कार्यों के लिए उन्नत प्रशिक्षण की आवश्यकता होती है। प्रशिक्षण को आउटसोर्स करना एक कठिन कार्य है और यह महंगा भी है।

क्या वाकई कठिन शिक्षण कार्यों में श्रम और मानव-घंटे की बचत करना संभव है?

【उद्देश्य】 रोबोटों के साथ काम को स्वचालित बनाना।

【चुनौतियाँ】 स्वचालन के लिए जटिल प्रोग्राम बनाने की आवश्यकता
आंतरिक उत्पादन: कोई शिक्षण स्टाफ नहीं, समय लेने वाला प्रशिक्षण
बाहरी इंटीग्रेटरों को आउटसोर्सिंग: उच्च लागत

【आवश्यकताएं】 शिक्षण में लगने वाले मानव-घंटे को कम करना

एक सरलीकृत शिक्षण प्रणाली क्या है जिसमें किसी भी शिक्षण प्रक्रिया की आवश्यकता नहीं होती है?

यहां बिना किसी प्रशिक्षण के हमारे टच प्रोब K3M का उपयोग करके मिरर प्लेट (घुमावदार सतह वाला वर्कपीस) काटने का एक उदाहरण दिया गया है।

परंपरागत विधियों द्वारा स्वचालन की चुनौतियाँ

परंपरागत रूप से, निम्नलिखित विधियों (1) और (2) का उपयोग किया गया था।

(1) वर्कपीस की त्रि-आयामी सतह पर कटिंग होल लाइन को मैन्युअल रूप से खींचने के बाद वेल्डिंग और कटिंग।
(2) 3डी सीएडी का उपयोग करके संसाधित किए जाने वाले वर्कपीस पर डेटा तैयार करें, डेटा को प्रोग्राम करें, और रोबोट का उपयोग करके वर्कपीस को वेल्ड और काटें।

परंपरागत विधियों द्वारा स्वचालन की तीन चुनौतियाँ हैं।

• कम मात्रा और उच्च मिश्रण वाले वर्कपीस के कारण पैटर्न बनाने में कठिनाई होती है।
• वर्कपीस के सीएडी ड्राइंग और वास्तविक वर्कपीस के आयामों में त्रुटि है।
• 3डी सीएडी ड्राइंग बनाने और उस ड्राइंग के भीतर रोबोट को संचालित करने के लिए एक जटिल प्रोग्राम बनाने की आवश्यकता है।

टाकामारू इंजीनियर्स कंपनी लिमिटेड द्वारा “जीरो टीचिंग सिस्टम” की रूपरेखा।

ऑपरेशन पैनल में केवल 2D (समतल) आयामी डेटा इनपुट करके, मशीन घुमावदार वर्कपीस पर मार्किंग और कटिंग ऑपरेशन कर सकती है।
किसी शिक्षण प्रक्रिया की आवश्यकता नहीं है।
मुख्य बात यह है कि 3डी जानकारी प्राप्त करने के लिए वेल्डिंग रोबोट और METROL टच प्रोब का उपयोग करना।

वर्कपीस की घुमावदार सतह को टच प्रोब से स्पर्श करके, इच्छित छेद के "ऊंचाई निर्देशांक" का पता लगाया जाता है।
इससे मशीन को कटिंग होल के इनपुट 2डी डेटा से त्रि-आयामी छेद ड्रिल करने के लिए एक मशीनिंग प्रोग्राम को स्वचालित रूप से बनाने और निष्पादित करने में मदद मिलती है।

यह सिस्टम "टच प्रोब K3M" का उपयोग करता है।

【 प्रदर्शन वीडियो 】 टच प्रोब का उपयोग करके सरलीकृत शिक्षण प्रणाली

ताकामरु कोग्यो द्वारा विकसित शिक्षण प्रणाली बिना किसी प्रशिक्षण के "एंड प्लेट में छेद करने" के लिए एक ऑपरेशन प्रोग्राम को स्वचालित रूप से बनाती और निष्पादित करती है।

वीडियो में प्लाज्मा टॉर्च के बजाय एक "स्क्राइबर" पकड़ा हुआ है।

चरण 1: मशीनीकृत छेद की समतलीय जानकारी दर्ज करना

(1) से (3) तक 2डी डेटा दर्ज करें और छेद की कटिंग स्थिति और आकार की पुष्टि करें।

(1) कोण की जानकारी दर्ज करें
मशीन द्वारा निर्मित छेद का केंद्र, वर्कपीस की केंद्र रेखा से कितने कोण पर स्थित है?

(2) दूरी की जानकारी दर्ज करें
वर्कपीस के केंद्र से इच्छित छेद के केंद्र तक की दूरी।

(3) मशीनीकृत छेद के व्यास की जानकारी दर्ज करें

चरण 2: त्रि-आयामी (ऊंचाई) जानकारी प्राप्त करना

जिन छेदों को संसाधित किया जाना है, वे समतल सतह पर नहीं, बल्कि वर्कपीस की त्रि-आयामी वक्र सतह पर हैं।
इसलिए, रोबोट को स्वचालित रूप से 3डी डेटा और गति के साथ प्रोग्राम किया जाना चाहिए।

यहां, घुमावदार सतह पर टच प्रोब से संपर्क का पता लगाकर मशीनीकृत छेद के ऊंचाई निर्देशांक प्राप्त किए जाते हैं।

【वीडियो कमेंट्री: संचालन का क्रम】

1. (चरण में दी गई कोण जानकारी के आधार पर) टर्नटेबल घूमता है
2. सेंसर किसी वस्तु की ऊंचाई मापता है ⇒ रोबोट काटे जाने वाले छेद के केंद्र का पता लगाता है
3. एक सेंसर का उपयोग करके वृत्त की परिधि पर उन 5 स्थानों पर ऊंचाई की जानकारी मापें जहां से वृत्त गुजरता है।
4. 3 में मापी गई जानकारी के आधार पर केंद्र रेखा की गणना करें और वास्तव में (क्रॉस) रेखाएँ खींचें।
5. एक सेंसर की सहायता से वृत्ताकार कक्षा की ऊँचाई को 9 स्थानों पर मापें।

प्रक्रिया 1 से 5 त्रिविम में से गुजरने वाले समतल वृत्त की निर्देशांक (ऊंचाई) जानकारी प्राप्त करने की प्रक्रिया को पूरा करती है।

चरण 3: छेद बनाने के लिए मशीनिंग प्रक्रिया करें

रोबोट छेदों को 3डी आकार में पुनर्व्यवस्थित करता है और काम करता है।
छेद काटने के स्थान पर त्रि-आयामी वक्रित सतह का उपयोग किया गया है। (लाल रंग से चिह्नित क्षेत्र)
*प्रदर्शन वीडियो में, लाल निशान लगाने के लिए टॉर्च के बजाय स्क्राइबर का उपयोग किया गया है।

रोबोटों के लिए टच प्रोब के बारे में पूछताछ

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