Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Tooling systems with integrated sensors enabling data based process optimization

Bleicher Friedrich, Ramsauer Christoph, Leonhartsberger Martin, Lamprecht Matthias, Stadler Philipp, Strasser Dominik, Wiedermann Clemens

Journal of Machine Engineering

|

2021

|

Vol. 21, No. 1

5--21

EN

Sensor integration into machining equipment has become an important factor for gaining deep process insights mainly driven by increasingly smaller and cheaper sensors and transmitters. Due to advances in microelectronics and communication technology, a broader field of applications in production processes and machine tools can be addressed using sensing devices and their implementation potentials. Ensuring a sensitive but robust data stream from close to the actual process allows not only reliable monitoring but also process and quality control based on sensor information. This paper provides an overview of the utilization of sensor data for the purpose of condition monitoring, model fitting and real-time control coping with stochastic effects. Examples of sensor integration in fields of injection molding, roll forming and heavy-duty milling comprise the state of the art of sensor implementation, data evaluation and possible feedback loops in the respective application scenarios.

2

New method for determining single cutting edge breakage of a multi-tooth milling tool based on acceleration measurements of an instrumented tool holder

Ramsauer Christoph, Bleicher Friedrich

Journal of Machine Engineering

|

2021

|

Vol. 21, No. 1

67--77

EN

In machining applications predominantly for automated machining cells, tool life is often not used to its full extend and cutting tools are exchanged prematurely to avoid tool breakage and thus machine downtime or even damage at work piece or machine. Both effective process monitoring and adequate process control require reliable data from sensors and derived indicators that enable meaningful evaluation. Acceleration measurement by the instrumented tool holder provides signals with high quality from close to the cutting zone. Using the monitoring system, the gained data of the instrumented tool holder can be analyzed especially for the use case of unexpected tool wear, chipping of the cutting edge or breakouts at end mills. This paper describes the data analysis based on the rotational sensor and the corresponding effects on the measurement, an advanced assessment of the spectral distribution in the frequency domain and the experimental results of a test series.

3

Stiffness evaluation of a hexapod machine tool with integrated force sensors

Friedrich Christian, Kauschinger Bernd, Ihlenfeldt Steffen

Journal of Machine Engineering

|

2020

|

Vol. 20, No. 1

58--69

EN

Today, in-process force measurement is required by many manufacturing applications, such as process monitoring, quality assurance, or adaptive process control. A very promising force measurement approach bases on sensor-integration into the machine structure and is particularly suitable for hexapod structures and kinematics, where it allows a measurement in 6 degrees of freedom. On the other hand, a sensor integration also affects the machine. Especially for strain-gauge-based force sensors, a stiffness reduction is predicted, as their measuring principle requires a deformation. The practical consequences of these influences are investigated in this contribution. In particular, this work presents extensive experimental studies of the stiffness change caused by sensor integration for a single hexapod strut as well as for the complete hexapod machine tool. The results are evaluated in comparison to compliances of other components, such as the kinematic joints, and to stiffness changes resulting from sensor-integration into the end-effector or the application of a commercial force/torque sensor at the end-effector. In conclusion, the studies support the approach of structure-integrated force measurement for parallel kinematics, as the stiffness loss is rather small in many cases.

4

The Simulation of Conveyor Control System Using the Virtual Commissioning and Virtual Reality

Ružarovský Roman, Holubek Radovan, Sobrino Daynier Rolando Delgado, Janíček Matej

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2018

|

Vol. 12, no 4

164--171

EN

Designing of the conveyors and its control system with control program through the design tool “Virtual Commissioning” is very important in the digital era Industry 4.0. Virtual Commissioning was recently used to perform realistic virtual simulations in the early stages of development processes in automation of the conveyors too. The main benefit is the possibility of integrating and testing the control system through the simulation on the virtual model even before physically constructing the conveyor. The contribution focuses on the possibilities of transforming a real conveyor into a virtual model in the Siemens Tecnomatix Process Simulate program and integrating the Siemens S7-300 real control system to control the conveyor itself. In the model it was allowed to test and perform numerous variations and situations without physical intervention into the real conveyor and possible damage functional parts including through virtual reality. These experiments were subsequently evaluated and the control system optimized with respect to material flow and the developed PLC code on virtual model was verified on real conveyor control system.

5

Określenie pozycji UAV wykorzystujące platformy nawigacyjne o wysokiej dokładności wyznaczenia miejsca położenia

Kubicki I., Kaniewski P., Kraszewski T

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2016

|

Vol. 65, nr 2

13--23

PL

Wybór systemu nawigacyjnego dla mini UAV jest bardzo ważny ze względu na jego zastosowanie i wykorzystanie, zwłaszcza w przypadku zainstalowanego na nim radaru SAR wymagającego znajomości położenia obiektu z dużą dokładnością. Zaprezentowane przykładowe rozwiązanie takiego systemu zwraca uwagę na możliwe problemy związane z wykorzystaniem odpowiednich technologii, sensorów, urządzeń czy całego systemu nawigacyjnego. Błędy określania położenia i orientacji przestrzennej platformy pomiarowej mają wpływ na otrzymywane zobrazowania SAR. Zarówno turbulencje, jak i wykonywane podczas lotu manewry powodują zmiany położenia obiektu powietrznego, dając pogorszenie lub brak obrazów z radaru SAR. W efekcie niezbędne jest przeprowadzenie działań zmniejszających lub eliminujących wpływ błędów sensorów na dokładność określenia położenia UAV. Trzeba szukać rozwiązań kompromisowych między nowszymi, lepszymi technologiami a działaniami w dziedzinie programowej.

EN

The choice of navigation system for mini UAV is very important because of its application and exploitation, particularly when the installed on it a synthetic aperture radar requires highly precise information about an object’s position. The presented exemplary solution of such a system draws attention to the possible problems associated with the use of appropriate technology, sensors, and devices or with a complete navigation system. The position and spatial orientation errors of the measurement platform influence on the obtained SAR imaging. Both, turbulences and maneuvers performed during flight cause the changes in the position of the airborne object resulting in deterioration or lack of images from SAR. Consequently, it is necessary to perform operations for reducing or eliminating the impact of the sensors’ errors on the UAV position accuracy. You need to look for compromise solutions between newer better technologies and in the field of software.

6

Systemy nawigacyjne miniaturowych bezzałogowych statków powietrznych

Kraszewski T., Kaniewski P., Kubicki I.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2013

|

Vol. 62, nr 4

155-177

PL

W związku z realizowanym projektem badawczym, w centrum zainteresowania autorów znalazły się obiekty powietrzne należące do grupy małych bezzałogowych statków powietrznych – mini BSP, a dokładnie systemy nawigacyjne wykorzystywane na takich obiektach i ich integracja. Celem opracowania było przeprowadzenie analizy rozwiązań systemów nawigacyjnych stosowanych na współczesnych mini BSP. Przeanalizowano literaturę obejmującą różnego rodzaju publikacje (materiały konferencyjne, periodyki, prace naukowe). Dokonano przeglądu tej problematyki w szerokim zakresie stosowanych systemów – od tych będących w fazie badań symulacyjnych do takich zaimplementowanych na rzeczywistych obiektach powietrznych ze szczególnym zwróceniem uwagi na małe platformy powietrzne. Przeprowadzone badania pozwoliły na wypracowanie obszernej wiedzy na temat współczesnych systemów nawigacyjnych przeznaczonych dla mini BSP. W ich wyniku dokonano podziału systemów na kilka podgrup w zależności od sposobu działania użytych sensorów składowych lub wykorzystanych przez nich technologii. Następnie przedstawione zostały przykłady takich systemów dla każdej ze stworzonych podgrup. Analiza rozwiązań wykazała bardzo zróżnicowany zakres przedstawianych informacji o systemach nawigacyjnych zaimplementowanych na BSP. Podstawowym systemem wykorzystywanym na takich obiektach jest GPS/INS. W celu poprawy dokładności estymacji parametrów nawigacyjnych wykorzystuje się modyfikacje GPS – DGPS i RTK GPS oraz rozszerzenie systemu bazowego o dodatkowe sensory (SLAM, VISION) umożliwiające poprawę jakości nawigacji mini BSP. Integracja informacji z sensorów odbywa się przy wykorzystaniu elementów filtracji nieliniowej ze szczególnym uwzględnieniem filtracji Kalmana i jej modyfikacji. Pojawiają się również inne algorytmy, ale są one w znacznej mniejszości. Ograniczeniami dla elementów składowych systemów nawigacji na mini BSP oraz systemu jako całości są niewątpliwie jego parametry fizyczne – masa, wymiary, jak również zapotrzebowanie energetyczne. Kolejnym wymaganiem są również niezbędne moce obliczeniowe systemów komputerowych do pracy w czasie rzeczywistym lub gromadzenia, przesyłania danych i ich obróbki po locie. Oczywiście te elementy, jak i inne uzależnione są w znaczącym stopniu od misji wykonywanej przez miniaturowy bezpilotowy statek powietrzny.

EN

In connection with a realized research project, the authors were focused on aircrafts belonging to the group of small unmanned aerial vehicles – mini UAV, precisely the navigation systems used on such objects and their integration. The aim of the study was to analyze the solutions of navigation systems used in today’s mini UAV. We analyzed the literature covering various publications (conference materials, periodicals, theses). A review of these issues was made in a wide range of these systems – from those which were in the phase of simulation for such objects that were implemented in the real aircraft, with particular emphasis on small aerial platforms. The study allowed us to acquire extensive knowledge of modern navigation systems designed for many unmanned aerial vehicles. As a result, the systems were divided into several groups depending on the action mode of the used sensors or technologies used by these sensors. Subsequently, there were presented the examples of such systems which were designed for each of the subgroups. Analysis of the solutions showed a very diversified range of presented information about navigation systems implemented in the mini UAV. The basic system used on the mini UAV is a GPS/INS integrated system. In order to improve the accuracy of navigation parameters estimation, GPS modifications – DGPS and RTK GPS were used and basic system extension of additional sensors (SLAM, VISION) for improving the quality of UAV navigation. Integration of the information from the sensors is performed with the aid of non-linear filtering elements with articular reference to the Kalman filter and his modifications. There are also other algorithms, but they occur very rarely. Limitations for navigation systems’ components on mini UAV and the whole system are no doubt their physical parameters – weight, dimensions and energy requirements. Another condition it is the necessary computing power of the computer systems to operate and collect data in real-time and to process data after the flight. Of course, these limitations and requirements depend on the carried out missions by miniature unmanned aerial vehicles.

7

The method of integration of silicon - micromachined sensors and actuators to microreactor made of Foturan(R) glass

Knapkiewicz P., Walczak R., Dziuban J. A.

Optica Applicata

|

2007

|

Vol. 37, nr 1-2

65-72

EN

In this article results of unique low temperature anodic bonding silicon and FoturanŽ glass are presented. The new method of anodic bonding can be useful in designing and fabrication of intelligent microreactors equipped with microsensors and other microdevices suitable both to control and to steer chemical process. Direct assembling onto microreactors allows to think about integrated microreactors equipped with set of sensors, i.e., pressure sensors and other devices, i.e., valves, flow meters, etc. The demand for integration microreactor with measuring /steering setup, following the technology of low temperature anodic bonding and application of this technique are described.