Обзор стенда «Робот – художник».
Принцип работы
Стенд робот-художник представляет собой двухкоординатный портальный манипулятор, в котором по оси х перемещается зажимающее приспособление с рисующим элементом ( карандашом), а по оси у планшет с закрепленным листом бумаги. Управлять перемещениями можно по средствам ПЛК Siemens. В свою очередь программируемый логический контроллер соединяется с компьютером по средствам ОРС – сервера. К компьютеру присоединена веб-камера, для получения и в дальнейшем обработки изображения.
По нажатию кнопки на стенде, программа в среде МАТLAB производит захват изображения и проводит его анализ, а точнее разложение на контурное изображение и бинарные изображения диапазонов теней. Далее программа определяет координаты контуров полученных изображений и вычисляет уравнения контуров. Эти уравнения контуров через ОРС – сервис пересылаются на ПЛК, где выдается управляющий сигнал на штриховку теневых областей на бумаге, а также на рисование контуров. Штриховка выполняется по правилу – чем больше области тени, тем меньше штриховка. Таким образом, светлые участки на рисунке будут светлее, а темные – темнее за счет визуального восприятия плотности штриховки.
1.2 Конструкция стенда
На рисунке приведенном ниже подробно описаны все элементы находящиеся на стенде «Робот – художник».
Рис.1.1
1- Линейный привод, отвечающий за перемещение платформы с листом бумаги условно «вперед-назад» (координата У). Под ним сбоку расположены два датчика – отвечающие за ограничения в перемещении каретки привода.
2 - Линейный привод, отвечающий за перемещение фломастера условно «влево-вправо» ( координата Х). Для него справедливо все то, что для первого линейного привода.
3,4 – контроллеры двигателей CMMS-ST. По одному контроллеру на каждый двигатель.
5 – датчик закрытия фиксирующей рамки для бумаги ( датчик аварийной остановки двигателя).
6 – минисупорт – пневматический цилиндр, который должен обеспечить прижатие направляющей с фломастером.
Рис.1.2
7 – 5/2 распределитель управляющий минисупортом.
8 – дросель позволяющий настраивать скорость опускания минисуппорта , а следовательно и фломастера
9 – стандартный блок подготовки воздуха.
Рис.1.3
10 – блок питания на 48 В для питания двигателей.
11 – блок питания 24В для питания контроллеров и датчиков.
12 – 3 шины. Раздача 0, 24, 48 В.
13,14 – монтажные платы обеспечивающие связь с контроллером Siemens.
ПЛК Siemens S7-300 выполняет функцию центрального контроллера.
Рис.1.4 Промышленный контроллер Siemens S7-300 и дополнительные модули.
Siemens S7-300 – это модульный программируемый контроллер универсального назначения. Он является идеальным изделием для работы в промышленных условиях благодаря высокой степени электромагнитной совместимости, высокой стойкости к вибрационным нагрузкам. Быстрое выполнение команд ,поддержка математики с плавающей запятой, удобный интерфейс настройки параметров, человеко-машинный интерфейс, диагностические функции, парольная защита.