Ipari robotok. szerkezeti egységei



Hasonló dokumentumok
GÉPIPARI AUTOMATIZÁLÁS Ipari robotok. szerkezeti egységei

ROBOTTECHNIKA. Ipari robotok szerkezeti egységei, terhelhetősége. Dr. Pintér József

Ipari robotok osztályozása, szerkezeti egységei

IPARI ROBOTOK. Kinematikai strukturák, munkatértípusok. 2. előadás. Dr. Pintér József

ROBOTTECHNIKA. Kinematikai strukturák, munkatértípusok. 2. előadás. Dr. Pintér József

Ipari robotok megfogó szerkezetei

CNC programozás. Alap ismeretek. Készített: Hatos István

6. Robotok és manipulátorok a rugalmas gyártórendszerekben. 6.1 Manipulátorok

Pneumatika az ipari alkalmazásokban

GYÁRTÓCELLÁK IPARI ROBOTOK. Összefoglaló áttekintés. 1. előadás. Dr. Pintér József. Gyártócellák

ROBOTTECHNIKA ALKALMAZÁSOK, ROBOT FOGALMA. Dr. Pintér József

Gyártástechnológia alapjai

GYÁRTÓCELLÁK IPARI ROBOTOK. Összefoglaló áttekintés. 1. előadás. Dr. Pintér József. Gyártócellák

HELYI TANTERV. Mechanika

+ Egyszeres muködésu szögletes henger: +Tömlohenger: (17. ábra) Jellemzok

Ipari robotok hajtása

GÉPIPARI AUTOMATIZÁLÁS

Gyártórendszerek fejlődésének fázisai

Mit nevezünk nehézségi erőnek?

Figyelem! Csak belső és saját használatra! Terjesztése és másolása TILOS!

Megmunkáló központok munkadarab ellátása, robotos kiszolgálás

Az ábrán a mechatronikát alkotó tudományos területek egymás közötti viszonya látható. A szenzorok és aktuátorok a mechanika és elektrotechnika szoros

Szerkezettan

Golyós hüvely Raktári program

FANUC Robottípusok, alkalmazások. Anyagmozgatás, szerelés, stb. Festés, lakkozás. Hegesztés

NGB_AJ008_1 IPARI ROBOTOK

6. Robotok a rugalmas gyártórendszerekben. 6.1 Manipulátorok

Frissítve: Csavarás. 1. példa: Az 5 gyakorlat 1. példájához hasonló feladat.

SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM GYŐR. Cella felépítés, robotmozgatás bemutatása Fanuc gyártócellán

6. MECHANIKA-STATIKA GYAKORLAT Kidolgozta: Triesz Péter egy. ts. Négy erő egyensúlya, Culmann-szerkesztés, Ritter-számítás

ERŐVEL ZÁRÓ KÖTÉSEK (Vázlat)

670 milliszekundumos csomagolási ciklusidő

CNC Függőleges megmunkálóközpont

Osztályozó, javító vizsga 9. évfolyam gimnázium. Írásbeli vizsgarész ELSŐ RÉSZ

Szerszámgépek. 1999/2000 II. félév Dr. Lipóth András által leadott anyagrész vázlata

A termelésinformatika alapjai 10. gyakorlat: Forgácsolás, fúrás, furatmegmunkálás, esztergálás, marás. 2012/13 2. félév Dr.

Mérnöki alapok 2. előadás

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

Melléklet MŰSZAKI PARAMÉTEREK. MVD ishear B / SZAKMAI JELLEMZŐK. Mechanikus lemezolló gép

6. MECHANIKA-STATIKA GYAKORLAT (kidolgozta: Triesz Péter, egy. ts.; Tarnai Gábor, mérnöktanár)

W = F s A munka származtatott, előjeles skalármennyiség.

CNC gépek szerszámellátása

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK TÉMAKÖRÖK

7. Élettartam növelő megmunkálások (tartósság növelő)

DFTH november

HELYI TANTERV. Gépelemek-géptan

Infobionika ROBOTIKA. IX. Előadás. Robot manipulátorok I. Alapfogalmak. Készült a HEFOP P /1.0 projekt keretében

Mechanika. Kinematika

Robotika. A robotok története - bevezetés. Magyar Attila amagyar@almos.vein.hu

Tervezés katalógusokkal kisfeladat

A forgójeladók mechanikai kialakítása

MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK AJ005_2. Forgácsoló szerszámgépek

HORVÁTH ATTILA EV. CÉG alapítva:

Web: Rövid cégnév: Smtech Kft.

Oktatási Hivatal FIZIKA I. KATEGÓRIA. A 2016/2017. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny döntő forduló FELADATOK

A 29/2016. (VIII. 26.) NGM rendelet által módosított 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Anyagellátás biztosítása Szerelvény továbbítás Válogatás, rendezés Szerelési mővelet végrehajtása. Kézi Gépesített Automatizált

Gépelemek-géptan, Osztályozó vizsga témakörök, az Autószerelő évi kerettanterve alapján. 10. évfolyam

TR-800/2700 D CNC. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Regionális Fejlesztési Alap társfinanszírozásával valósult meg.

Szilárd testek rugalmassága

ROBOTTECHNIKA FEJLŐDÉSTÖRTÉNET, ALKALMAZÁSOK, ROBOT FOGALMA. 1. előadás. Dr. Pintér József. Robottechnika

TestLine - 7. Fizika Témazáró Erő, munka, forgatónyomaték Minta feladatsor

TestLine - 7. Fizika Témazáró Erő, munka, forgatónyomaték Minta feladatsor

14. Tétel. Számjegyvezérlésű szerszámgépek: Vezérlés fogalma: CNC vezérlés felépítése:

1. Mozgás Magyar Attila

TERVEZÉS KATALÓGUSOKKAL KISFELADAT

45. HÉT/ 1. foglalkozás 3 óra STABILITÁS

Pozicionáló rendszerek Lineáris tengelyek KK sorozat

TAKISAWA TMM 200 ellenorsós CNC esztergagép, hajtott szerszámokkal és Y tengellyel FANUC 180is TB vezérl vel

2011. tavaszi félév. CNC forgácsolás. Balla Sándor

Forgácsoló gyártócellák, gyártórendszerek 2.

Az első robot sorozatgyártás 1959-ben indul ben már játékgyártók kínálnak tanítható, mikroprocesszor vezérlésű játékrobot építőszettet.

BEMUTATÓ FELADATOK (2) ÁLTALÁNOS GÉPTAN tárgyból

Nyomás a dugattyúerők meghatározásához 6,3 bar. Nyersanyag:

Forgácsolás technológia számítógépes tervezése I.

Infobionika ROBOTIKA. X. Előadás. Robot manipulátorok II. Direkt és inverz kinematika. Készült a HEFOP P /1.0 projekt keretében

Melléklet MŰSZAKI PARAMÉTEREK. MVD ibend B / SZAKMAI JELLEMZŐK. Hidraulikus CNC vezérlésű élhajlító

Méréstechnika. Rezgésmérés. Készítette: Ángyán Béla. Iszak Gábor. Seidl Áron. Veszprém. [Ide írhatja a szöveget] oldal 1

ÉRTÉKELEMZÉS A GYÁRTMÁNY- ÉS MINSÉGFEJLESZTÉSBEN

Forgácsoló gyártócellák, gyártórendszerek 1.

9- Fordító és kitárazó egységek (a műhely méretei alapján lehetséges az illesztés)

1. Feladatok a dinamika tárgyköréből

1.6 Profilsínvezetések PM sorozat

Traxx, Taurus mozdonyok és Flirt motorvonat. Kiss László. MÁV-START Zrt. Járműmenedzsment vezető

PÉLDÁK ERŐTÖRVÉNYEKRE

Mérések állítható hajlásszögű lejtőn

Záróvizsga orientáló kérdések

Szerkezeti elemek megfogása

A K É T V É G É N A L Á T Á M A S Z T O T T T A R T Ó S T A T I K A I V IZS-

Járműelemek. Rugók. 1 / 27 Fólia

PNEUMATIKA ALKALMAZÁSA A GÉPGYÁRTÁSBAN ÉS A GYÁRTÁSAUTOMATIZÁLÁSBAN Készüléktervezés - Szerelés

Meghatározás Előnyök Hátrányok Hajtóláncok típusai Lánchajtás elrendezése Poligonhatás Méretezés Lánc kenése. Tartalomjegyzék

Szerszámgépek 1. előadás Február 13. Szerszámg. 1. előad. Miskolc - Egyetemváros 2006/ félév

Elméleti forgatónyomaték

Az elliptikus hengerre írt csavarvonalról

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA GÉPÉSZET ISMERETEK EMELT SZINTŰ SZÓBELI VIZSGA MINTAFELADATOK ÉS ÉRTÉKELÉSÜK

motor teljesítménye 12\15 kw orsó kúp BT 40 Fanuc 2000 R-2000iA 165F Gyártási év: 2007

Acélszerkezetek. 3. előadás

Elektronikus közelítéskapcsolók

Emelési segédszerkezetek

Átírás:

ROBOTTECHNIKA Ipari robotok osztályoz lyozása, szerkezeti egységei gei 3. előad adás Dr. Pintér r JózsefJ

A robotok osztályozhatók: Mozgásuk Munkaterület letük Felépítésük Vezérl rlésük Feladatuk Energiaforrásuk Méretük stb. szerint 2

Robotok osztályozása mozgásuk szerint: Csak a célpont c programozható (pont-szakasz vezérl rlés) PTP (point( to point,, pontról l pontra) A pálya p paraméterei is programozhatók (pályavez lyavezérlés) CP (continuous( path, folymatos pálya) Munkaterületük szerint: Deréksz kszögű,, koordinátás s (hasáb b munkaterület letű) Hengerkoordinátás s robot Gömb koordinátás s robot SCARA típust pusú robot 3

Vezérlésük szerint: Alacsony költsk ltségű (PLC jellegű) ) vezérl rlés Nagy tudású (CNC jellegű) ) vezérl rlés Intelligens (mesterséges intelligencia funkciókat kat alkalmazó) ) vezérl rlés Feladatuk szerint: Anyagkezelő robot (Industrial( Handling) Technológiai művelet m végzv gző robot Szerelő robot 4

Energia forrás szerint: Villamos hajtású robot Hidraulikus robot Pneumatikus robot 5

Elvi felépítésük: ÚTMÉRŐ RENDSZER IRÁNYÍTÁS HAJTÁSOK KAR - RENDSZER MEGFOGÓ SZERKEZET TÁRGYI KÖRNYEZE T FELISMERŐ RENDSZER 6

Robotok elvi felépítése Robot elvi felépítése

Ipari robotok osztályozása Részegységek: Kinematika Az effektor és s a tárgy t térbeli t hozzárendel rendelése Az effektor mozgása és s a mozgástengelyek időbeli hozzárendel rendelése Effektor A A tárgyak t megfogása, megmunkálása A A tárgyak t közötti k kapcsolat létrehozása 8

Ipari robotok osztályozása Hajtás A A mozgástengelyek és s az effektorok energiaigény nyének nek biztosítása sa Irányításs A A mozgatási szekvenciák vezérl rlése és s felügyelete 9

Ipari robotok osztályozása Szenzorok A A robot, manipulátor belső állapotának érzékelése (helyzet, sebesség, szöghelyzet, erők, nyomatékok) A A tárgy t és s a környezete k állapotának érzékelése Fizikai mennyiségek mérésem A A tárgyak t felismerése se és s helyzet meghatároz rozása Környezetanalíziszis 10

Ipari robotok osztályozása Programrendszer Software, a vezérl rlőprogramok létrehozása Számítógép Vezérl rlőprogram végrehajtv grehajtás Vezérl rlő program-fejleszt fejlesztés segítése Szenzorok feldolgozása és s a vezérl rlő program módosm dosításasa 11

Ipari robotok osztályozása Robot jellemzők: Súlytartomány Mozgástengelyek elhelyezkedése, szabadságfokok Pozícion cionálási pontosság Terhelhetőség Sebességek a megfogó szerkezeten mérvem sok a megfogó szerkezeten mérvem Gyorsulások a Kézcsuklón megengedett statikus terhelés Hajtásrendszer Vezérl rlés Programozás Programnyelv A teljes rendszer felépítése Periféri riák Száll llítási feltételek telek 12

Ipari robotok osztályozása Robot perifériák igm munkadarabforgató periféria 13

Ipari robot két k t részre r bontható: alapgépre pre effektorra Alapgép p feladata: : az effektort a térben t (vagy síkban) előírt módon m mozgassa, és s felvegye a különböző erőhat hatásokat. Az alapgép p tovább bontható: Vázra (merev tagok mozgathatóan an összakapcsolt együttese) és Hajtásra (feladata a váz v z mozgatása) Az effektor lehet: megfogószerkezet szerkezet,, illetve szerszám 14

A robot (alapgép) belső felépítése 15

Teherviselő elemek, karok Működés s közben k a manipulátorra az alábbi erők hatnak: Súlyerő ( a manipulátor súlya, s a megfogóban lévő súly, a szerszám m súlya) s Súrlódási ellenáll llás (mozgáskor fellépő,, az egymáson elmozduló részek között, k fellépő ellenáll llás s a vezetékekben a csuklóban) Tehetetlenségi erő ( gyorsított tömegek t esetén mind egyenes vonalú,, mind forgó mozgás esetén) Technológiai erő ( pl. szereléskor, skor, felülettiszt lettisztításkor, skor, sorjázáskor skor stb. fellépő erő) 16

A súrlódó erők (nyomatékok) belső erők, azaz a hajtóelemek által kifejtett erők, nyomatékok kiegyensúlyozz lyozzák k ( a manipulátor egész szének egyensúlya szempontjából l nem játszanak j szerepet) A szerszámg mgépekhez viszonyítva a robotra ható súlyerők kisebbek, de a tehetetlenségi erők viszont nagyobbak, a technológiai erők pedig külső erőként hatnak! Nem elegendő az állórész megtámaszt masztása, sa, hanem húzóerőt t is biztosító lecsavarozást t kell alkalmazni. (ábra az állvány magassági gi helyzete is beáll llítható) 17

Leerősítő csavarozás 18

Állványszerkezet (váz) tengellyel 19

Ipari robot alapzata 20

A A teherviselő elemek, karok szerepe (az erők felvétel telén n túl), t hogy a szennyeződés s elleni védelem v és s a jobb megjelenés érdekében magukba foglalják a mozgatás s hajtásl sláncát. csőszer szerű szerkezet. A vékonyfalú zárt szelvény szilárds rdsági szempontból is kedvező,, az anyagot jól j kihasználja. A A karokra összetett igénybev nybevétel hat, ennek jelentős része csavarás.. A csavart vékonyfalv konyfalú,, zárt z keresztmetszetű csövek merevsége (az egységnyi gnyi szögű elcsavarodást st okozó nyomaték k nagysága) ga) a csavarási si másodrendm sodrendű nyomatékkal arányos. Bizonyítható,, hogy a köralakú cső 60%-kal merevebbmint a négyzetalakú. 21

Ha különbk nböző falvastagságú,, de azonos súlys lyú csöveket hasonlítunk össze, melyek keresztmetszeti területe állandó,, akkor adott súlys lyú csőnél l a falvastagság g csökken kkenésével négyzetesen nőn a merevség. A falvastagságot got a lehetőségek határáig csökkenteni kell. Ezek a határok: a csatlakoztathatóság g a kapcsolódó alkatrészhez (csavarozással, ssal, hegesztéssel), ssel), és s a cső,, mint héjszerkezet h stabilitása sa (ellenáll llás s horpadással szemben). 22

Ipari robotok terhelhetősége Gyakorlati szempontból is igen fontos robot jellemző a robot terhelhetősége. Belátható, hogy a robot tényleges terhelhetősége az előzőekben tárgyalt tényezőkön túl erőteljesen függ attól is, hogy a külső terhelő erők eredője a munkatér melyik pontjában terheli a robotot. A robotok kiválasztásánál, a robotos rendszer tervezésénél kiinduló alapadat a munkafolyamattól függő terhelhetőség. A robotok katalógusai minden esetben tartalmazzák a terhelhetőségi diagramot, amely az un. kinyúlás, illetve kinyúlások függvényében megadja a maximális terhelhetőséget. 23

Ipari robotok terhelhetősége Példaképpen: az ábra az ABB IRB 140-es ipari robot terhelési diagramját szemlélteti a Z és az L tengelyek mentén megvalósuló kinyúlások függvényében. Fontos megjegyezni, hogy a diagramban szereplő tömeg adatok a manipulálandó tárgy és a megfogó szerkezet együttes tömegét, illetve technológiai műveletet végző robotnál a szerszám tömegét jelentik. 24

Ipari robotok terhelhetősége A terhelőerő robottípustól függően - néhány tized N nagyságrendtől (mikro-robot) több ezer N értékig változhat. Ezt rendszerint két adattal jellemzik: legnagyobb sebességű mozgáshoz tartozó terhelhetőség redukált (rendszerint 50%-os) sebességhez tartozó terhelhetőség A robot fejrészét - a megfogó szerkezettel, illetve a szerszámmal együtt - úgy kell megtervezni, hogy a specifikációban megadottnál nagyobb erő illetve nyomaték ne érje a robotot. 25

Ipari robotok terhelhetősége Robot terhelhetősége az 5-ös és a 6-os csukló helyzetének függvényében térbeli 26

Vezetékek, csuklók Definíció: a manipulátorváz merev tagjait olyan szerkezeti egységek kapcsolják össze, amelyek az egyik tagnak a másik taghoz képest egy szabadságfokú mozgását teszi lehetővé. Mozgás iránya: vezetékeknél egyenes vonalú csuklóknál forgó mozgás (tengely körül) A forgó mozgás elvileg lehet folyamatos, de a robotnál erre nincs szükség. Megjegyzés: Forgó karokkal 2π -nél kisebb elfordulással is be lehet járni a munkateret. 2

Vezetékek, csuklók szerkezete, tulajdonságai Tulajdonságok Vezetékek és s csuklók k tulajdonságai Vezeték Csukló Alkalmazás 40% 40% Helyigény Merevség nagyobb - nagyobb - Hatásfok - kedvezőbb Manőverez verezőképesség - kedvezőbb Vezérl rlés - bonyolultabb Megjegyzés: A csuklók teljes szerkezeti kialakítása elfér a csatlakozókarok keresztmetszetének belsejében. 3

Egyenesvonalú vezetékek Szerkezeti kialakítás szerint 2 csoportra oszthatók: Csúszó Görgős STAR vezetékek 4

Csúszó és gördülő vezetékek tulajdonságai Tulajdonságok Költségek Helyigény Csúsz szó Vezeték k típusat Gördülő olcsóbb - kisebb - Surlódási ellenáll llás - kisebb Merevség - nagyobb Csillapítás Szennyeződésekkel szembeni érzékenység jobb - kevésb sbé érzékeny - Holtjáték - holtjáték k mentes Vontatási ellenáll llás - kicsi Akadozó csúsz szás - nincs Karbantartás - nem igényel Stick slip: akadozó csúszás kis v -nél 5

Gördülő vezetékek A gördülő vezetéket előfeszítve építik. Az egymáson elmozduló részeket belső erőrendszer szorítja össze, így merevséget és holtjáték mentességet lehet elérni. Hengeres görgős elemek 6

Gördülő vezetékek felépítése 4

Gördülő vezetékek A gördülő kapcsolat miatt kicsi a vontatási ellenállás, és nincs akadozó csúszás (stick slip) jelenség. Karbantartást nem igényelnek, a beépítéskor elvégzett zsírzás a teljes élettartamra elegendő. Rövid elmozdulásokn soknál görgősoros vezetéket építenek. 6

Gördülő vezetékek Rövid elmozdulásoknál görgősor, hosszabb elmozdulásoknál edzett acélsínen gördülő betétek. A kör keresztmetszetű sínt a golyókat tartalmazó persely vagy teljesen körbefogja, vagy csak patkóalakban kb.: π/2 ívnyílás, ívszakasz kihagyásával fogja át.

Perselyek kör keresztmetszetű vezetékekhez Kör keresztmetszetű vezeték

Csúszóvezetékek Anyagpárosítás: edzett acél (hosszú vezeték) műanyag Hosszú vezeték keresztmetszete lehet: kör négyszög A rövid vezetéken a műanyagot, vagy kötés előtt öntik, kenik a síkfelületre, vagy perselyenként 1-2 mm vastag lapot hajlítanak. 6

Csúszó- gördülő vezetékek Az egyenes vezetéknek fel kell vennie: a vezetékre ható merőleges irányú erőket és a mindenirányú nyomatékot Robot, manipulátor egyenesvonalú vezetékkel 37

Csúszó- gördülő vezetékek igm robot állványok Robot, manipulátor egyenesvonalú vezetékkel 38

Csúszó- gördülő vezetékek Görgős elem csatlakoztatása: két hosszú vezetéken keresztül (sínen) Teleszkópos jellegű egyenes vezetékek: viszonylag nagysúlyú (450N) munkadarabok mozgatása helytakarékosabb

Görgős papucsok Gyakran alkalmaznak egyenes vonalú vezetésre görgős papucsokat. A görgős papucsok beépítésével biztosítható a vezetékre merőleges irányú erők, illetve mindenirányú nyomatékok felvétele.

Gördülő vezetékek Fanuc robot Vezeték két robot utaztatása

A RÁBA kovácsüzemében megvalósított robotos rendszer speciális vezetéke Ipari robotok szerkezeti elemei

1.3. Forgó vezetékek, csuklók A robotok forgó tengelyeinél lévő csapágyak igénybevétele jelentősen eltér a szokásos forgó géptengelyek csapágyainak igénybevételétől. Jellemzői: robotkarok szögsebessége kicsi elfordulási szög korlátozott működés szakaszos Csapágyazás lehet: csúszó gördülő 43

1.3. Forgó vezetékek, csuklók Csúszó csapágyak tulajdonságai: kis szerkezeti méret műanyag(pl.:teflon) perselyben futó acél tengely a legelterjedtebb megfogók közelében alkalmazzák Gördülő csapágyak esetén teljesítendő: Elég nagy furatátmérő hajtáslánc a csuklószerkezet belsejében 44 ultrakönnyű csapágyak

A függőleges mozgatás (Z tengely) a szerszámgépeknél is gyakran alkalmazott egyszerű, de jó megoldás: motor, fogazott szíj és golyósorsó összeépítése (FANUC) (lásd ábra). Ipari robotok szerkezeti elemei 45

Forgó vezetékek, csuklók

Köszönöm m a figyelmet!