Caso de sensores de acelerômetros em robôs industriais: detecção de falhas

Caso de sensores de acelerômetros em robôs industriais: detecção de falhas

Os robôs industriais são amplamente utilizados na fabricação, montagem e logística.A utilização prolongada pode provocar desgaste dos componentes, afrouxamento ou mau funcionamento, resultando em falhas.Os sensores de acelerômetro fornecem uma solução eficaz para a detecção de falhas e manutenção preventiva através do monitoramento de vibrações e alterações de aceleração em componentes robóticos.

Cenários de aplicação

1. Monitorização de vibrações em tempo real

   • Os braços mecânicos, as articulações ou as plataformas móveis dos robôs industriais podem gerar vibrações durante o funcionamento.detecção de sinais anormais (e.g., amplitude de vibração excessiva ou frequência irregular).

2. Previsão de falhas e manutenção preventiva

   • Os componentes mecânicos podem gerar vibrações anormais devido ao afrouxamento, desgaste ou lubrificação insuficiente.combinado com análises do espectro de frequências e algoritmos de aprendizagem automática, pode prever as falhas potenciais com antecedência, evitando tempos de inatividade inesperados.

3. Detecção de eventos de impacto

   • Em ambientes industriais de alta velocidade, o braço robótico pode sofrer impactos ou colisões súbitas.Ativar alarmes ou paradas de emergência para proteger o equipamento e a linha de produção.

4. Optimização da estabilidade de movimento

   • Ao monitorar os dados de aceleração do braço robótico ou da plataforma móvel durante a operação, os acelerômetros ajudam a otimizar as trajetórias de movimento e o controle de velocidade,Redução de vibrações desnecessárias e melhoria da precisão e eficiência do processamento.

Princípio de funcionamento

1. Recolha de dados

   • Os sensores de acelerômetro são instalados em componentes mecânicos-chave para medir as alterações de aceleração nos eixos X, Y e Z em tempo real.

2. Processamento de sinal

   • Os dados de aceleração recolhidos são submetidos a uma análise do espectro de frequências utilizando algoritmos como a transformação de Fourier rápida (FFT) para identificar as frequências e amplitudes características das vibrações.

3. Detecção de anomalias

   • Quando os dados de vibração excedem os limiares pré-estabelecidos ou quando os padrões de frequência mudam, o sistema reconhece isso como uma anomalia e gera um alerta.

4. Apoio à decisão

   • Ao combinar dados históricos e modelos de aprendizado de máquina, o sistema pode prever a probabilidade de falhas e fornecer recomendações de manutenção.

Efeito do caso

1. Reacção mais rápida às falhas

   • A monitorização em tempo real das vibrações anormais permite a rápida detecção de falhas e a localização dos componentes afetados, reduzindo o tempo de inatividade.

2. Extensão da vida útil do equipamento

   • A detecção precoce de possíveis problemas permite a manutenção oportuna, minimizando o desgaste e os danos aos componentes.

3. Redução dos custos de manutenção

   • A mudança da manutenção reativa para a manutenção preventiva reduz os tempos de inatividade não programados e reduz significativamente os custos de reparação.

4. Melhoria da eficiência da produção

   • Otimizar o controle de movimento e a supressão de vibrações melhora a precisão e a estabilidade da máquina, garantindo que a linha de produção funcione eficientemente.

Caso prático: Monitorização de vibrações articulares por robô

Uma empresa de manufatura instalou acelerômetros de alta precisão nas articulações de seus braços robóticos para monitorar as vibrações durante o funcionamento.

• Fase inicial: Foram recolhidos dados de vibração para estabelecer um modelo de base para o funcionamento normal.
• Durante a operaçãoOs sensores detectaram um desvio na frequência de vibração numa articulação, sinalizando potenciais problemas de lubrificação.
• Resultado da manutenção: A lubrificação foi efetuada em tempo útil antes da escalada do problema, evitando danos aos rolamentos das juntas e poupando custos significativos de reparação.

Os sensores de acelerômetros dos robôs industriais fornecem dados precisos e em tempo real para detecção de falhas e manutenção preventiva.e melhorar a eficiência da produçãoCom a integração do big data e da inteligência artificial no futuro, os sensores de acelerômetros desempenharão um papel ainda mais importante na automação industrial.