IPARI ROBOTOK MEGFOGÓ SZERKEZETEI



Hasonló dokumentumok
Ipari robotok megfogó szerkezetei

Megmunkáló központok munkadarab ellátása, robotos kiszolgálás

PNEUMATIKA ALKALMAZÁSA A GÉPGYÁRTÁSBAN ÉS A GYÁRTÁSAUTOMATIZÁLÁSBAN Készüléktervezés - Szerelés

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

Gyártórendszerek fejlődésének fázisai

Gépkönyv. ÁTR-01 típ. Lemezátrakó géphez

Beépítô szerszámok Kiszerelô szerszámok Csapágymelegítô készülékek

JÁRMŰVEK JAVÍTÁSA. Javítási technológiák

VIZSGAKÉRDÉSEK GÉPGYÁRTÁSTECHNOLÓGIÁBÓL AZ I. ÉVF. ELŐADÁSI ANYAG TERMÉKTERVEZŐ ÉS A II.ÉVF. GÉPÉSZMÉRNÖK HALLGATÓK SZÁMÁRA

XV. FIATAL MŰSZAKIAK TUDOMÁNYOS ÜLÉSSZAKA

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

03 Bázisok és készülékek

TV-átjátszók vevő- és adóantenna-rendszerei

20. Melléklet: 21. számú Elõírás. 2. Felülvizsgált szövegváltozat EGYSÉGES FELTÉTELEK GÉPJÁRMÛVEK JÓVÁHAGYÁSÁRA BELSÕ BERENDEZÉSÜK SZEMPONTJÁBÓL

A CAN mint ipari kommunikációs protokoll CAN as industrial communication protocol

MŰANYAGOK FELDOLGOZÁSA

Digitális helyzetkijelző. Digitális tolómérő. Gép vízmérce

[ ] Kimagasló teljesítmény sorozatgyártáshoz. HYPERTURN 45. E[M]CONOMY jelentése:

DREHMO Matic C elektromechanikus hajtások

Tartalomjegyzék. Közelítéskapcsolók és helyzet jeladók. Áramlásérzékelők. Nyomáskapcsolók, nyomásés vákuum érzékelők

IV. RÉSZ MECHANIKUS KAPCSOLÓK A TRAKTOR ÉS A VONTATMÁNY KÖZÖTT, VALAMINT A KAPCSOLÁSI PONTRA HATÓ FÜGGŐLEGES TERHELÉS 1. MEGHATÁROZÁSOK 1.1.

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

HELYSZÍN: RAMADA RESORT AQUAWORLD BUDAPEST IDÔPONT: OKTÓBER 27. REGISZTRÁCIÓ: HUNGARY.NI.COM/NIDAYS

Meddő teljesítmény szabályzó termékcsalád

Analóg kijelzésû mutatós villamos mérõmûszerek

Modern technológia. a biztonnságos és kényelmes kapuműködtetéshez. Marantec

1. Mûszaki adatok (gyári adatok)

Gépbiztonság. Biztonságtechnikai és szabványok áttekintése.

EPA 320 CNC eszterga Oktatási segédlet

PTE, PMMK Stampfer M.: Gépelemek II / Tengelykapcsolókl/ 5 1/12

A vasúti kocsik külső ajtajának pneumatikus modellezése

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

Közbeszerzési Értesítő száma: 2014/139

Elektropneumatika. 3. előadás

AVANTI TEHERFELVONÓ. Felhasználói és szerelési kézikönyv SHARK Modell

TV IV. sávi lemezantenna SZABÓ ZOLTÁN

Fém körfűrészek MTS 500 MTS 355 MKS 250 N / MKS 255 N MKS 275 N MKS 315 N MKS 315 R / MKS 316 R MKS 350 / MKS 351 MKS 315 V MKS 315 VH

Vákuumos megfogó- és emelıberendezések

Karbantartó anyagok Karbantartó anyago

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

Hegesztő és bevonatoló rendszerek Áttekintés

DREHMO Standard hajtások gépkönyve

XC-K. - 05/12 rev. 0 HASZNÁLATI ÚTMUTATÓ A TELEPÍTÕ ÉS KARBANTARTÓ RÉSZÉRE

Gruppo Fabbri. Petruzalek Kft. Sörház utca 3/b, 1222 Budapest.

Modern alkalmazások. Rendszerbe illesztés. Modern alkalmazások. Aktuátorok. Aktuátor (Munkahenger) Master KRC. Szelepek (Út-váltó, folytóvisszacsapó

A ROBOTIKA ALKALMAZÁSÁNAK LEHETŐSÉGEI A HAD- ÉS BIZTONSÁGTECHNIKAI MÉRNÖK KÉPZÉSBEN

Szívó- és szűrőberendezések (közepes nyomású) A szűrőberendezés felépítése Intelligens szűréstechnika... 72

E[M]CONOMY: jelentése: A stabilitás és dinamika tökéletes összjátéka. LINEARMILL 600. Nagy teljesítményű 5-tengelyes megmunkáló központ

HM16D800. Az eredeti használati útmutató fordítása GARANCIALEVÉL. Termék: VÉSŐGÉP Típus: HM16D800. Gyártási szám (sorozatszám): Javítási bejegyzések:

JINN FA JCL 52/52A-60/60A CNC ESZTERGAGÉP KEZELÉSI ÚTMUTATÓ

Öntözőszivattyúk szabályozása frekvenciaváltóval

Az elektroaktív polimerek ismertetése és osztályozása, alkalmazásai. Electro active polymers, features and applications

VESZÉLYES! 2.1. A biztonság mindig elsődleges szempont legyen a tengelykapcsoló beszerelése, működtetése és karbantartása során.

ergodisc mini I25 I24 I23 I22 I21 I20 I19 I18 I17 tr se ro pt no nl it hu hr fr fi en el de da cz * * V001 /

Kezelési útmutató. Kapcsolószerkezet

MELLÉKLET. a következőhöz: Javaslat - A Tanács határozata

MŰANYAGOK ALKALMAZÁSA, UTÓMŰVELETEK

Önhűtött, motortól független frekvenciaátalakító. PumpDrive 2 Eco. Üzemeltetési/összeszerelési útmutató

GÁZTURBINA-OPERÁTOROK TOVÁBBKÉPZÉSÉRE SZOLGÁLÓ SZIMULÁTOR FEJLESZTÉSE

N20010, N NEM RUGÓER VISSZATÉRÍTÉS LÉGNEDVESÍT BEAVATKOZÓ 20/34 Nm (177/300 lb-in) MODULÁLÓ SZABÁLYOZÁSHOZ

Tengelykapcsolók. III. konzultáció április12.

SGB-45-GG /GR/ SGB-60-GG /GR/ SGB-80-GG /GR/ SGB-120-GG /GR/

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

PARAMÉTERES GÖRBÉK ALKALMAZÁSA VALÓSIDE- JŰ DIGITÁLIS HANGFELDOLGOZÁS SORÁN

JOGALKOTÁSI AKTUSOK ÉS EGYÉB ESZKÖZÖK

AZ RD-33 HAJTÓMŰ SZERKEZETI FELÉPÍTÉSÉNEK ISMERTETÉSE. Elektronikus tansegédlet az RD-33 hajtómű szerkezettani oktatásához

Fali gázkazánok NOVATHERM ZW 20 KD... Szerelési és kezelési utasítás. Az Ön biztonsága érdekében

Felügyelet nélküli, távtáplált erősítő állomások tartályainak általánosított tömítettségvizsgálati módszerei

ACE6000. Intelligens kereskedelmi és ipari fogyasztásmérő

Mechatronikai műszerész Mechatronikai műszerész

F) Egyes húzószerszámok szerkezeti megoldása

AZ M3 METRÓVONAL SZERELVÉNYEINEK FELÚJÍTÁSSAL EGYBEKÖTÖTT KORSZERŰSÍTÉSE AJÁNLATTÉTELI DOKUMENTÁCIÓ MŰSZAKI LEÍRÁS május

MUNKAANYAG. Fekete Éva. Marási műveletek végzése fogazó. marógéppel, másoló marógéppel, láncmarógéppel, és pánthely maró géppel

VIBROCONTROL Nagy érzékenységű rezgésvédelem maximális üzembiztonságért. C1344e

MŰANYAGFAJTÁK ÉS KOMPOZITOK

MARKATOR -TERMÉKSKÁLA JELÖLŐRENDSZEREK MV5 ZE 100 ÉS 101

T E R M É K I S M E R T E T Ő

Váltókerekek felhelyezése

SZERVÍZTECHNIKA ÉS ÜZEMFENNTARTÁS. Dr. Szabó József Zoltán Egyetemi docens Óbudai Egyetem BDGBMK Mechatronika és Autótechnika Intézet

DT7001. Gyújtószikramentes nyomáskülönbség távadó. Kezelési útmutató

Megadott használati mintaoltalmak

Vasúti gyomirtó szerelvény és vasúti kétéltű jármű U-1400 Unimog korszer?sítése, átépítése vállalkozási szerződés keretében

TARTALOMJEGYZÉK. 1. Biztonsági előírások. 1.2 Figyelemfelhívó jelzések. 1.3 A kezelőszemélyzet képzettsége és képzése

A Szegedi Közlekedési Kft jármőparkjának tervszerő kiépítése fejlesztése 2. rész

(2. felülvizsgált változat, amely tartalmazza az október 16-án hatályba lépett módosításokat) 43. Melléklet: 44.

Logisztikai manipulátor szerkezetének vizsgálata vezérlésének megtervezése

Forgácsoló gyártócellák, gyártórendszerek 2.

A HV-PCI6 VIDEODIGITALIZÁLÓ KÁRTYA ÉS ALKALMAZÁSAI (HV-PCI6 Video Digitizing Card and its Applications)

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA. (51) Int. Cl.: A61B 17/17 ( ) 11. ábra

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA. (51) Int. Cl.: A61F 2/06 ( ) 7. ábra

Powered by Quality FÉMMEGMUNKÁLÁS FÉMMEGMUNKÁLÁS.

Méréstechnika 5. Galla Jánosné 2014

TELEPATIKUS RENDSZEREK HÍRKÖZLÉS-ELMÉLETI KUTATÁSA

Sztentbordába integrált markerek előállítása lézersugaras mikromemunkálással. Nagy Péter 1,2

FAAC 531 EM. Az 531 EM automata mozgató belső használatra és garázskapuk működtetésére lett tervezve és gyártva. Minden másfajta használat helytelen.

MUNKAANYAG. Tóth György. Gyalugépek ellenőrzése, beállítása. A követelménymodul megnevezése: A biztonságos munkavégzés feladatai

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

ÁLLATTARTÁS MŰSZAKI ISMERETEI. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Korszerű Diagnosztikai Módszerek

MŰANYAGOK ALKALMAZÁSA

Átírás:

12. GYAKORLAT IPARI ROBOTOK MEGFOGÓ SZERKEZETEI Összeállította: Dr. Merksz István A gyakorlat célja: A megfogó szerkezetek jelentõségének és szerepének feltárása, elsõsorban a forgácsolási és szerelési folyamatok anyag- és szerszámtovábbító rendszereiben. Az egyes konstrukciós kialakítások megismerése, rendszerezése. Flexibilis, a mozgatandó munkadarabokhoz automatikusan illeszkedni képes megfogó szerkezetek, ujjak, szerszám- és kézcserélõ kialakítási módok áttekintése. A tanszéken fellelhetõ, a témához kapcsolódó eszközök bemutatása. Az itt elérhetõ szöveg és ábraanyag a J-4-1088-as számú, GÉPGYÁRTÁSTECHNOLÓGIA címû laboratóriumi gyakorlati útmutatóban (191-206 oldal) leírtakkal együtt kezelendõ.

1. Megfogó szerkezetek osztályozása A mozgatandó tárgy és a megfogó szerkezet kapcsolata alakkal, erõvel és tapadással biztosítható. A tárgyak megfogásánál általában az elsõ két megoldás kombinációját alkalmazzák. A mozgatási folyamat alatti erõhatásokat, erõátviteli körülményeket az alábbiak befolyásolják: - a megfogó szerkezet helyzet az anyagmozgató szerkezethez (ipari robothoz) képest - a mozgatandó tárgyra ható erõk tömegerõ, gyorsítóerõ, rögzítõ erõ eredõje és a megfogó/ szorítóerõ relatív helyzete, - a mozgatandó tárgy alakja, - a megfogópofáknak az alakkal és erõvel záró megfogás arányát meghatározó alakja, - a megfogó pofa és a tárgy anyaga, - környezeti hatások (olaj, forgács, por, hõ, rezgések stb.) A megfogó szerkezet fontos jellemzõje és elõnyös tulajdonsága, hogy a manipulálandó munkadarab halmaz minél szélesebb tartományát képes legyen megfogni. A nyers és a kész (megmunkálás utáni) felületet is lehetõség szerint meg tudja fogni. Széles megfogási tartomány biztosítható: - a csuklópontok állíthatóságával - a megfogó ujj betétek (pofák) cseréjével - a megfogó ujjak cseréjével - univerzális megfogó szerkezettel A megfogandó szerkezet feladata erõhatást gyakorolni a megfogandó tárgyra különbözõ fizikai és ás mûszaki elven valósulhat meg. Ha a megfogó szerkezetek a különbözõ geometriájú tárgyak megfogásának képessége szerint vizsgáljuk, akkor növekvõ alkalmazkodó tulajdonság, flexibilitás felé haladva a következõ megoldások lehetségesek: Egyedi megfogó szerkezetek: - egyféle tárgyhoz, nem változtatható szorítófelülettel - nagy átfogási tartománnyal, hasonló megfogó bázisú tárgyakhoz - cserélhetõ megfogópofákkal eltérõ alakú tárgyakhoz - cserélhetõ megfogópofákkal alkatrészcsaládokhoz Többcélú megfogó szerkezetek: - különbözõ tárgyakhoz - nagy átfogási tartománnyal - cserélhetõ megfogó pofákkal - nagy átfogási tartománnyal, cserélhetõ pofákkal - nagy átfogási tartománnyal és adaptív szorítófelületekkel. A megfogó szerkezetek részfunkciói: - szorítóerõ létesítése - szorítóerõ átvitele - megfogó ujj mozgatása - megfogó ujj rögzítése - szorítóerõ fenntartása a mûködtetõ energia kimaradása esetén.

1. Flexibilis, a mozgatandó munkadarabhoz illeszkedni képes megfogó szerkezetek, ujjak. A flexibilisnek nevezett megfogó szerkezetek fontos tulajdonsága, hogy szorító felületeik a megfogási bázisfelülethez alkalmazkodni képesek. A szorító felület alkalmazkodó képessége biztosításának eszközei, elemei: - adhéziós (tapadó képességet felhasználó) - rugalmas - képlékeny - alakítható - eltolható - állítható 2. Változó szorítóerõ-szükséglethez alkalmazkodni képes megfogó szerkezetek A tárgy mozgatása közben fellépõ és a megfogó szerkezetre ható erõk a manipulációs folyamat alatt változnak. Így a megfogó pofák és a mozgatott tárgy megfogási bázisa közötti szorítóerõt folyamatosan felügyelni és szükség szerint változtatni kell. A következõ megoldásokkal lehet szorítóerõ adaptív megfogást biztosítani: - Kizárólag alakkal történõ megfogás. Itt a tárgyra ható erõket támasztóerõk egyensúlyozzák. (Ez a legtöbb esetben összetett megfogó pofa kialakítást jelent) - A mozgatandó tárgy és a megfogó pofák közötti relatív elmozdulás szenzoros érzékelése (u.n. slip szenzorral) és ennek jelével a szorítóerõ vagy a mozgási sebesség szabályozása. - A szorítóerõt a tárgyra ható erõ szabályozza.

Ábrák, táblázatok 1. ábra: A megfogási módok, lehetõségek

2. ábra: Az ipari robot fõ egységei, részegységek közötti kapcsolatrendszer 3. ábra: Megfogó szerkezeteknél alkalmazott mûködési elvek, megfogó elemek

4. ábra: Mechanikus mûködtetésû megfogó szerkezetek mechanizmusai 5. ábra: A mûködési felület kialakítását befolyásoló tényezõk

6. ábra: Rugalmas megfogó szerkezetek konstrukciós változatai 7. ábra: Rugalmas mûködõ felületek kialakításának lehetõségei

8. ábra: Flexibilis megfogó szerkezetek, elemek

Tapadó elem Rugalmas elem

Képlékeny elem Alakítható elem Granulátum Mágnespor Eltolható elem

Állítható elem

9. ábra: Megfogó szerkezet kialakítások. Mûködtetõ és szorítóerõ valamint nyomatéki összefüggések a geometriai adottságokkal összevetve

10. ábra: Párhuzamos pofamozgást biztosító kettõs megfogó szerkezet

11. ábra: Szabálytalan alakú tárgyak megfogására alkalmas megfogó szerkezet Felhasznált és ajánlott irodalom: 1. Ichiro Kato Kuni Sadamoto: Mechanical Hands Illustrated. Kogyo Chosaki Survey Japan Ltd. Tokyo, 1982. ISBN: 4-915568-01-6 C 2053. 2. Arz, G., Lipóth, A., Merksz, I.: Robotmanipulátorok, OMIKK-LSI, 1988. ISBN 963-592- 527-1 3. D. T. Phan, W.B. Heginbotham (ed.): Robot Grippers, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg., New-York, Tokyo, 1986. ISBN 3-540-16004-3 4. S.Y. Nof, (ed.): Handbook of Indusstrial Robotics. John Wiley & Sons, USA, 1985. ISBN 0-471-89684-5 5. R.C.Dorf (ed.) : Concise International Encyclopedia of Robotics: Applications and Automation. John Wiley,& Sons, New York, Chichester, Brisbane, Toronto, Singapore, 1990. ISBN 0-471-51698-8

2. MEGFOGÓ- ÉS SZERSZÁMCSERÉLÕK FELÉPÍTÉSÉNEK ÉS MÛKÖDÉSÜKNEK RÖVID ÖSSZEFOGLALÁSA Összeállította: Dr. Alpek Ferenc Az ipari robotokat a gép- és a villamosipar szinte minden területén használják a korszerû gyártásban. A különbözõ alkalmazási területek a WORLD INDUSTRIAL ROBOTS 1994 Statistics and Forecasts to 1997 szerint a gyakoriság sorrendjében a következõk: * ív és ponthegesztés, * szerelés, * fröccsöntés, * szerszámgép kiszolgálás, * elembeültetés, * különleges munkadarab- és szerszámmanipulálás, * palettázás, festékek és vegyszerek adagolása, * mérés és ellenõrzés, * présgépkiszolgálás, * vágás (vízsugaras, plazma és lézeres), * forgácsolás, sorjázás, polírozás, * festés, bevonatolás, * besajtolás, szegecselés, ragasztás, forrasztás, * oktatás, kutatás, fejlesztés, * egyéb (tömítés, elszívás, stb. ). A munkadarabok igen széles spektruma, méret- és súlykülönbsége és a feladatok sokfélesége miatt a robotok alkalmazása során különbözõ eszközökre, szerszámokra és készülékekre van szükség. Ezek az eszközök a feladattól függõen vagy az ipari robotok utolsó csuklójára vannak felszerelve vagy a robot munkaterében helyezkednek el. Közös jellemzõjük az, hogy általában valamilyen módon automatikusan mûködtethetõek és bizonyos események, helyzetek, állapotok vagy fizikai mennyiségek ellenõrzésére egyszerû szenzorokkal vannak felszerelve. Ezeket az eszközöket, melyek általában a kis számú univerzális eszköztõl eltekintve feladatorientáltak, mechanikus robotperifériáknak is nevezzük. Az utolsó robotcsuklóra szerelt eszközöket emellett end-effektoroknak is hívják. A robotizált mûveletek elvégzéséhez szükséges end-effektorokat (megfogókat és szerszámokat) a mûveletek elvégzése után más eszközre kell cserélni, mely a következõ mûvelet(ek) elvégzéséhez szükséges. Erre a célra megfogó- és szerszámcserélõt kell használni. A megfogó- és szerszámcserélõk a cserélendõ megfogók, szerszámok pozícionálása és rögzítése mellett az eszköz mûködtetéséhez szükséges energiát (villamos, pneumatikus stb.) kell, hogy átvigyék a robotról (nagy teljesítmények esetén közvetlenül a tápegységrõl) az eszközre. A cserélõ rendszer fõbb feladatait az 1. ábra. foglalja össze. Az eszköz mûködése során információkat (nyitva-zárva, elõl-hátul, lenn-fenn, stb.) szállítanak a robotvezérlõ felé annak bemeneti, Input csatornáin keresztül. A cserélõ energia- és az információcsatornáinak (I/O Data Bus) száma feladatfüggõ. Léteznek cserélõk 8-10 I/O csatornával is.

1. ábra. A megfogó- és szerszámcserélõk fõbb feladatai A különbözõ cserélõk általában két fõ részbõl állnak. A robotoldali részbõl, mely az utolsó robotcsuklóra van felszerelve, ez a bonyolultabb. A szerszámoldali részbõl, melybõl annyi darab kell, ahány szerszámunk vagy megfogónk van, ez egyszerûbb felépítésû. A cserélendõ eszközök különbözõ tárolókban (magazin), de még a robot munkaterében helyezkednek el. A robot innen veszi fel a megfelelõ eszközt és ide is teszi vissza azt. Intelligens rendszereknél a cserélendõ eszközök azonosító rendszerrel (identification system) vannak ellátva, így a vezérlés mindig ellenõrizni tudja, hogy mely szerszámot vette fel a robot illetve adott szerszám hol található a tárolóban. A megfogó- és szerszámcserélõk kiválasztásánál, fejlesztésénél és alkalmazásánál a következõ szempontok figyelembe vétele ajánlatos: * egyszerû és biztos cserélhetõség, * megfelelõ pozicionálási és ismétlési pontosság (összhangban a robot pontossági adataival), * teherbíró képesség (összhangban a robot terhelhetõségi adataival), megfelelõ erõ- és nyomatékátvivõ képesség, * megfelelõ statikus és dinamikus merevség, * önzáró vagy kényszermûködtetésû nyitó-záró szerkezet, mely energia-kiesés esetén sem kapcsolódik szét, * megbízható és veszteségmentes energiaátvitel, * nyitó- és záró szerkezet mûködésének szenzoros felügyelete, * esetleges szétlökõ szerkezet a cserélés meggyorsítására, * csekély cserélési idõ, * kis geometriai méretek és önsúly, * kis önköltség. A követelményeket elemezve megállapítható az, hogy számtalan kompromisszumra van szükség a követelmények egyidejû figyelembe vételéhez. A tervezésnél még további szempontok nyomon kisérése is indokolt, éspedig: * a cserélõtest lehetõleg hengeres kialakítású legyen. Ez a kialakítás zavarhatja legkevésbé a robot mûködését ( kábelek és tömlõk beakadása, sérülése ),

* szabványos mechanikus, pneumatikus és villamos csatlakozó elemek használata, * érintésvédelmi elõírások betartása, * szabványos robot- és szerszámoldali csatlakozó felület (mechanikus interface) kialakítása ( ISO 9409-1 ajánlás ). 2.1. MEGFOGÓ- ÉS SZERSZÁMCSERÉLÕK BEMUTATÁSA ÉS ALKALMAZÁSA A ROBOTIZÁLT GYÁRTÁSBAN A kereskedelemben kapható megfogó- és szerszámcserélõket általában a robotgyártók vagy velük együttmûködõ szerszám- és készülékfejlesztõ cégek alakították ki. A következõkben röviden bemutatunk néhány külföldi fejlesztésû és részletesebben néhány hazai kialakítású cserélõt. 2. ábra. Hegesztõrobot cserélés közben Huzalelektródás hegesztésre fejlesztett és forgalmazott hegesztõfej-cserélõt mutat a 2. ábra. A pneumatikus reteszelõ (nyitó-záró) mechanizmussal ellátott cserélõ két központosító csappal pozícionál. A cserélõn át nem folyik villamos energia, hiszen 100-300 A áramerõsség szükséges hegesztéshez, ezt az áramot dugaszaljzaton átvezetni nem lehet. A munka és a cserélés úgy oldható meg, hogy a tároló igen közel van a munkatérhez, így a villamos vezetéket soha nem kell megszakítani. A robot felveszi a hegesztõfejet, maga után húzza a kábelt, hegeszt, majd leteszi a tárolóba a szerszámot.

A szlovák VUNAR / Nové-Zámky által 1989-1990-ben fejlesztett cserélõ vázlatát mutatja a 3.ábra. FLEXUS 30 PE típusú cserélõ a cserélendõ megfogót (B) fecskefarkszerû vezetéken pozícionálja. A cserélõ robotoldali részének (A) szimmetria tengelyében pneumatikus léghenger található. Ennek végére szerelték a 32 villamos jel átvitelére szolgáló csatlakozót. Amikor a léghengerben a dugattyú elõre jár a villamos csatlakozót az ellendarabjába tolja és közben a cserélõ mechanikus reteszelését is elvégzi. A dugattyú két véghelyzetét mikrokapcsoló felügyeli. A cserélõ 4 pneumatikus, homlokfelületen O-gyûrûvel tömített csatlakozó csatornával rendelkezik: különbözõ pneumatikus szerszámok és megfogók mûködtetésére. A cserélendõ eszközök pozicionálása a tárolóban (C) szintén fecskefarok kialakítású vezetéken történik. A cserélõ önsúlya 3,6 kg, teherbíró képessége 30 kg. Ismétlési pontossága ± 0,05 mm. 3. ábra. FLEXUS 30 PE cserélõ és tároló vázlata Számtalan cég (Robert BOSCH GmbH, Schunk GmbH/Germany,Nokia Ltd/Finland, Plantool/Finland, Fanuc/Japán,stb.) gyárt és forgalmaz cserélõ rendszereket (4.ábra). Ezek teherbíró képességben, mûködésmódban, az energiaátvitel módjában, szenzorikában,

pontossági és merevségi adatokban, stb. térnek el egymástól. Egy adatban, a magas árban azonban nincs köztük sok különbség. Hazánkban a robotalkalmazásokban a megfogó- és szerszámcserélõ a 1980-as évek második felében jelent meg, amikor is az anyagmozgatás, a gépkiszolgálás mellett egyéb robotok ( szerelõ, hegesztõ, stb. ) is alkalmazásra kerültek. 4. ábra. Nokia cég 2,5 kg teherbírású robotja cserélõvel munka közben A BME Gépgyártástechnológia Tanszéke 1989-tõl három megfogó és szerszámcserélõt fejlesztett és épített meg, melyek a gyakorlaton bemutatásra kerülnek. Az elsõ szerszámcserélõt Ikarusz autóbusz hátsó lámpáinak robotos szerelésére fejlesztettük ki (5. ábra). A feladatokat, a kifejlesztett mechanikus perifériákat, szerszámokat illetve a kereskedelemben beszerzett Desoutter fúró-elõtoló és csavarozó egységeket tanulmányozva (mûködés, önsúly, felügyeleti igény, energiaigény, méretek, stb.) megállapították, hogy 4 pneumatikus és 4 villamos (24V AC vagy DC) csatorna elegendõ a feladatok maradéktalan és megbízható megoldásához. A cserélõ helyzet-meghatározási hibáját rugalmas szerszámfelfüggesztést feltételezve ±0.2 mm-ben limitálták. A cserélendõ felek helyzet-meghatározására a klasszikus készülékszerkesztésben ismert kétlyukbázisú határoló-tájoló ülékek elvét alkalmazták. Az alkalmazott szerszámok mind sûrített levegõvel mûködtek, így a villamos csatlakozókon nagyobb teljesítményt nem kellett átvinni, ezeket 24 V/ 5 A-ra méretezték. Mivel a pneumatikus és a villamos csatlakozások csak a cserélõk teljes összezárásával mûködhetnek veszteségmentesen (tömítettség, kis átmeneti ohmos ellenállás) olyan

rögzítõszerkezetet kellett alkalmazni, mely a szorítóelem szorítóútjának végén nagy erõvel zárja össze a két cserélõfelet (a pneumatikus csatlakozások tömítésére a cserélõ aktív felében besüllyesztve beragasztott "O" gyûrûk szolgálnak, melyek 50%-a áll ki a sík homlokfelületébõl). Görgõs-ékes szorítóelempárt alkalmaztak, ahol az ékszög az önzárás határára készült. A görgõs elem (2 darab) a kétlyukbázisú helyzet-meghatározás központosító és tájoló csapjának végére szerelve a szerszámoldali cserélõ részen található, míg az ék alakú elemek (2 darab), melyeket egy-egy, kétszeres mûködésû pneumatikus dugattyú mûködtet, a helyzetmeghatározó perselyekkel együtt a robotoldali cserelõrészben találhatók. A nyitó-záró mechanizmus helyes mûködésének felügyeletét két mikrokapcsoló végzi. A cserélõ a 8. ábrán látható, fõbb m ûszaki adatai az 1. táblázatban találhatók. A szerszámcserélõt félüzemi körülmények között IKARUSZ autóbuszok hátsólámpáinak robotos szerelésénél használták. 5. ábra. A BME GTT 10 kg teherbírású elsõ cserélõje megfogóval Ennek során 8 féle megfogószerkezetet, szerszámot, kamerát kellett cserélni. Az alkalmazás során mintegy 5000-6000 cserélést végeztek különösebb rendellenességek nélkül. A cserélési idõ 3-4 másodperc volt. A cserélõtest öntött vasból készült, így önsúlya nagy volt, 1,3 kg. 1. táblázat. A cserélõk fõbb mûszaki adatai Fejlesztve 1989 (5. ábra) 1990 (6. ábra) 1995 (7. ábra) Záró-nyitó mechanizmus Pneumatikus mechanikus pneumatikus/ elektromos Pneumatikus csatlakozók száma 4 4 4 Elektromos csatlakozók száma 4 4 2+9 (el-opt.) Záró-nyitómechanizmus felügyelete Mikrokapcsoló optoelektromos optoelektromos Terhelhetõség [kg] 10 5 10 Cserélési idô [sec] 3-4 3-4 3-4 Súly [kg] 1.3 0.35 0.67

Méret [mm] 80x80x60 Φ60x30 Φ60x40 Az elsõ cserélõ önsúlya nagy volt, ezért mûanyagházas újabb cserélõt építettünk (6. ábra). 6. ábra. A BME GTT mûanyagházas cserélõje megfogóval A fejlesztés során elsõrendû szempont a szerszámcserélõ tömegének csökkentése volt. Az elõzõekben fejlesztett és alkalmazott szerszámcserélõt elemezve megállapítható volt, hogy ez a méretek csökkentésével és a cserélõház megfelelõ anyagmegválasztásával érhetõ el. Alapvetõ szilárdsági számítások után a Poliamid-6 (Metamid) anyagot választottak. A méretcsökkentést elõsegítendõ új, egyszerûbb felépítésû mechanikus (de automatikusan mûködtetett) záró-nyitó mechanizmust alkalmaztak (6. ábra). A módosítások eredményeként 1.3 kg-ról 0.35 kg-ra sikerült az új cserélõ tömegét csökkenteni. A két cserélõfél helyzet-meghatározása a korábban bevált kétlyukbázisú határoló-tájoló ülék elvét alkalmazták. A központosító és a tájoló csap a szerszámoldali cserélõfélben helyezkedett el, edzett-köszörült acélcsapokat (Φ6H7) épitettek be, mig a szerszámoldali részben két bronz persely szolgál a csapok megvezetésére. Ennél a cserélõnél újdonságnak a nyitó-záró mechanizmus és annak optoelektronikus felügyelete számít. A nyitó-zárószerkezet elve az úgynevezett sík-bajonettzáron alapszik, ahol is speciálisan kialakított két csap mozdul el a nyitás-zárás folyamán két speciális furattal rendelkezõ lemezszerû alkatrész elõtt. A cserélõ fõbb mûszaki jellemzõi az 1. táblázatban találhatók. A második cserélõ könnyû volt, de a nyitó-záró mechanizmus mûködésének megbízhatósága nem volt kielégítõ. 1995-ben építettünk egy újabb cserélõt (7. ábra). Ez a cserélõ a BME Gépgyártástechnológia Tanszék illetve a Kolozsvári ME Finommechanika Tanszék közremûködésével lett kifejlesztve 1995-ben. A cserélõ fejlesztése során az elõzõ két cserélõ gyártásánál és alkalmazásánál szerzett tapasztalatokat használták fel. Itt is elsõrendû szempont a szerszámcserélõ tömegének csökkentése volt. A cserélõ szintén hengeres kialakítású, a csatlakozófelületek megfelelnek az ISO 9409-1 ajánlásainak. A záró-nyitó mechanizmus mûködtethetõ pneumatikus energiával dugattyúval és/vagy villamos energiával, elektromágnessel. A mûködtetõ elem egy speciálisan kialakított enyhén kúpos rögzítõfejet mozgat, amely két átlósan elhelyezett csapágygolyót feszít neki a szerszámoldali fél lejtõs oldalának. Ezáltal a golyós-ékes elven mûködõ rendszer összeszorítja

és reteszeli a két cserélõfelet. A szorítás nem önzáró. Az energia csak nyitáskor szükséges, mert a mûködtetõk rugóvisszatérítésûek. Ez egyben energia-kimaradás esetén is biztosítja a cserélõfelek biztos összekapcsolódását. 7. ábra. 10 kg teherbírású cserélõ 8. ábra. A cserélõ megfogóval Az egész záró-nyitó mechanizmus a cserélõ homlokfelületével párhuzamosan helyezkedik el, ezáltal is csökkentve a cserélõ méreteit. A mûködtetõ, becsavarható, miniatûr, egyszeres mûködésû (rugós) pneumatikus léghenger, a FESTO cég 015036 EGZ-10-5 típusú hengere. Fõbb adatai a következõk: * dugattyúátmérõ 10 mm, * lökethossz 5 mm, * szorító erõ (6 bar) 42 N, * méretek: M 16 x 13 mm. A pneumatikus jeleket nem "O" gyûrûs homloktömítésen, hanem kúpos külsõ felületû csapokon keresztül vezetik át az egyik cserélõfélrõl a másikra (itt a palásttömítés "O" gyûrûs), ami biztonságosabb és szivárgásmentesebb. A két cserélõfél helyzet-meghatározásánál a korábban bevált kétlyukbázisú határoló-tájoló ülék elvét alkalmazták. A központosító és a

tájoló csap a robotoldali cserélõfélben helyezkedett el, edzett-köszörült acélcsapokat (Φ8H7) alkalmazták A központosító és tájoló furatok (perselyek) a szerszámoldali cserélõfélben lettek kialakítva. A cserélõ a 12. és a 13. ábrákon látható, míg fõbb mûszaki jellemzõi az 1. táblázatban találhatók. A használat során felvetõdhetnek pontossági és merevségi kérdések. Az általunk fejlesztett eszközök pontossági és merevségi vizsgálatát is elvégeztük. Az eredmények 2. táblázatban láthatók. 2. táblázat. Az 1995-ben épített cserélõ pontossági és merevségi jellemzõi Irány Pozicionálási pontosság (µm) Statikus merevség (N/mm) Rezonancia frekvencia f 0 (Hz) Felharmonikus frekvencia f 1 (Hz) Felharmonikus frekvencia f 2 (Hz) X <± 13 3221 189 725 1043 Y <± 15 451 131 242 908 2.2. A felhasznált irodalom 1. Pham., D.T., Heginbotham, W. B.: Robot Grippers. Springer Verlag, Berlin-Heidelberg-New York-Tokyo, 1986. 2. Tóth,I.; Alpek,F.; Arz, G.; Horváth,M.; Merksz,I.; Weinper,B.; Zsembery, F.: Intelligens robot alkalmazása az autóbusz szerelésben. Kutatási jelentés, BME Gépgyártástechnológia Tanszék, 1987. 3. Szabó,A.: Szerelõ és anyagmozgató robotokon alkalmazható automatikus szerszámcserélõ fejlesztése. Diplomaterv, 1990. BME Gépgyártástechnológia Tanszék. 4. Alpek, F.: Greifer- und Werkzeugwechselsysteme - Steigerung der Flexibilität von Montagerobotern - e&i, 1994. H.6, S. 305 bis 309. ÖVE Verbandzeitschrift, Wien. 5. Mihálcz, I.: Megfogó- és szerszámcserélõ fejlesztése ipari robotokhoz. Diplomaterv, 1996. BME Gépgyártástechnológia Tanszék. 6. Kovács, Zs.: Szerelõrobotok szerszámcserélõinek pontossági és merevségi vizsgálata. Diplomaterv, 1997. BME Gépgyártástechnológia Tanszék. 7. Alpek,F., Mihálcz,I.: Development and Application of End-Effector Exchange Systems for Assembly Robots 6th Int. Workshop on Robotics in Alpe-Adria-Danube Region, RAAD 97 Cassino-Italy,1997. pp.311-318.isbn 88-87054-00-2. 8..Alpek,F.,Mihálcz,I.: Szerszámcserélõ fejlesztése és alkalmazása ipari robotokhoz microcad 97, Miskolc, 1997, Vol. I. 99-106 old. 9.McCloy,D.; Harris,D.M.J.: Robotertechnik VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim, 1989. 10. Naval,M.: Roboter-Praxis

VOGEL Buchverlag, Würzburg, 1989.