Han kan kolla hur roboten mår

Med André Carvalho Bittencourts metod är det möjligt att upptäcka slitage i en robots leder långt innan det leder till problem i produktionen. Metoderna i hans avhandling fungerar lika bra på andra rörliga system i industrin. André Carvalho Bittencourt försvarar i veckan sin doktorsavhandling inom reglerteknik på Institutionen för systemteknik, Linköpings universitet.

I en högautomatiserad produktionslina i den tillverkande industrin är det viktigt med både tillförlitlighet och låga driftskostnader. Systemen är ofta utformade för att klara flera års oavbruten drift. Men likt våra leder i kroppen slits också en robots leder ut med tiden. Oplanerade stopp i produktionen kostar mycket pengar och den robottillverkare som kan utlova en störningsfri drift till låga kostnader har därför en stor konkurrensfördel.

När en robotled börjar bli sliten påverkar det friktionen mellan de mekaniska delarna i leden. André Carvalho Bittencourt har därför specialstuderat just friktionen och byggt upp en friktionsmodell.

- Slitage i en led påverkar naturligtvis friktionen, men det gör också temperaturen och hur stor last roboten hanterar. Med den friktionsmodell jag har tagit fram och testat i många tusen experiment kan vi göra beräkningar av hur stort slitaget är, även vid stora variationer i last och temperatur, säger André Carvalho Bittencourt,

En annan, enklare variant, som inte kräver någon friktionsmodell, är att ta tillvara data från en arbetande, felfri robot under lång tid och sedan jämföra alla mätdata med den.

- Det är en enkel metod som dock bara fungerar om roboten gör samma rörelse hela tiden, om uppgifterna är repetitiva. Tester kan sedan göras när roboten annars skulle stått stilla, till exempel mellan två skift, säger han.

André Carvalho Bittencourt har också undersökt hur små felen kan vara innan de upptäcks och hur stor risken är att det istället handlar om en naturlig variation i friktionen.

Eftersom metoderna är så känsliga och upptäcker slitage flera veckor eller till och med månader innan roboten havererar kan diagnossystemet kopplas in när helst det passar i produktionen och servicen kan sedan planeras med god framförhållning. Metoderna är också generella och kan användas för många andra typer av mekaniska och roterande system.

Forskningen har han drivit i nära samarbete med ABB Corporate Research inom Linköping Center for Sensor Informatics and Control, LINK-SIC - ett Vinnova-finansierat excellens-centrum vid Linköpings universitet.

André Carvalho Bittencourt försvarar sin avhandling den 26 september 2014 

 Modeling and Diagnosis of Friction and Wear in Industrial Robots, Institutionen för Systemteknik, Linköpings universitet, 2014. 

Kontakt: André Carvalho Bittencourt 

andrecb@isy.liu.se eller 013 28 26 36