Pneumatika az ipari alkalmazásokban

Pneumatika az ipari alkalmazásokban Manipulátorok Balanszer technika Pneumatikus pozícionálás Anyagmozgatási és Logisztikai Rendszerek Tanszék

Manipulátorok - Mechanikai struktúra vagy manipulátor, amely merev testek (szegmensek) sorozatából áll, melyeket összeillesztések (csuklók, ízületek) kapcsolnak össze - A manipulátor szokásos részei: kar (mozgatás), kézcsukló (kézi funkciók), végberendezés (kívánt feladat elvégzése) - Aktuátorok: a manipulátor mozgatása a csuklókon keresztül (elektronikus, hidraulikus, pneumatikus) - Szenzorok: manipulátor állapotának és a környezet jellemzőinek mérésére - Irányítórendszer: számítógép (irányítás, felügyelet)

Manipulátorok alkalmazásai Anyagkezelési műveletek alakformálás raktárak feltöltése és kirakodása gyártósorok felügyelete osztályozás csomagolás Szenzoraikkal együtt mérőműszerként is használhatók 3 dimenziós objektumok vizsgálata kontúrok keresése gyártási hibák felkutatása Gyártási, technológiai műveletek ív- és ponthegesztés festés ragasztás lézeres vágás őrlés és fúrás öntés csavarozás, huzalozás, rögzítés mechanikai és elektromos egységek összeszerelése elektronikus kártyák összeszerelése

Manipulátorok szerkezete Nyílt kinematikai lánc pl. három elemű síkbeli kar Transzlációs csukló (1 szabadságfokú): 1 tengely menti mozgás a szegmensek között Rotációs csukló: forgómozgás a linkek között Zárt kinematikai lánc pl. paralelogramma-kar

Manipulátorok szerkezete Mozgás szabadságfoka: a működtetett ízületek száma Szabadságfok: egy adott feladat végrehajtásához szükséges független paraméterek száma egy három dimenziós objektum tetszőleges pozícionálásához és orientálásához 6 szabadságfok szükséges Kinematikailag redundáns manipulátor: a mozgás szabadságfoka nagyobb mint a szabadságfok Munkatér (workspace): a környezet azon része, amit a manipulátor el tud érni. Alakja és térfogata függ a manipulátor szerkezetétől és a csuklók mechanikai korlátozásaitól A kar mozgásának szabadságfoka szerinti csoportosítás: Descartes henger gömb SCARA antropomorf

Descartes manipulátor Három (páronként merőleges) transzlációs csukló Szabadsági fok: x, y, z Hengeres manipulátor Az első transzlációs csuklót rotációs csuklóval helyettesítjük Szabadsági fokok: r, θ, z

Gömbi manipulátor A második transzlációs csuklót is rotációs csuklóval helyettesítjük Szabadsági fokok: r, θ, φ SCARA manipulátor Selective Compliance Assembly Robot Arm Két rotációs és egy transzlációs csukló, a mozgástengelyek párhuzamosak Nincs közvetlen összefüggés a mozgás szabadságfoka és a szabadsági fok között

Antropomorf manipulátor Antropomorf geometria: három rotációs csukló Az első csukló tengelye merőleges a másik két csukló tengelyére, amelyek párhuzamosak Gömbcsukló Lényeg: a végszerszám pozíciójának és orientációjának szétcsatolása A kar feladata a pozícionálás, a csuklóé pedig az orientálás

Érzékelés -Szenzorok Szenzor fogalma: Eszköz, amely érzékeli és jelzi egy mennyiség, egy állapot megváltozását. Feladatai: Tárgy helyzete, jelenléte, vagy hiánya Tárgy azonosítása Energia megléte Esemény bekövetkezése Hiba behatárolása Balesetvédelem Vagyonvédelem Ciklusidő csökkentése

Érzékelés - Szenzorok Szenzorok csoportosítása: (érintéses :1-10N) Végálláskapcsolók:

Véghelyzetérzékelők Véghelyzetérzékelőkkel a végrehajtóelem aktuális pozícióját lehet elektromos jelekké alakítani. érzékelő Kapcsolási pozíció (BE) hiszterézis Kapcsolási pozíció (KI)

Példák érzékelők felfogatására: Horonyba szerelt Sínre szerelt Bilincses szerelés Összehúzó csavarra szerelt

Pneumatikus elektropneumatikus szintek

Alkalmazás - manipulátor

SMC Balanszer technika

Balanszer technika állandó terhelés esetén (1 nyomástartomány) Csuklós felerősítés Szűrés, mikroszűrés Precíziós nyomásszabályzó Vezérelt visszacsapó szelep, fojtó-visszacspó szelep

Nyomásszabályozás

Balanszertechnika állandó terhelés esetén (1 nyomástartomány)

Fékes hengerrel

Balanszertechnika állandó terhelés esetén (1 nyomástartomány) Fékes hengerrel

Balanszertechnika 2 változó terhelés esetén (2 nyomástartomány) Csuklós felerősítés Szűrő, mikroszűrő Precíziós nyomásszabályzó Első és második nyomásszint beállítás Vezérelt visszacsapó szelep, fojtó visszacsapó szelep

Balanszertechnika 2 változó terhelés esetén (2 nyomástartomány)

Balanszertechnika 2 változó terhelés esetén (2 nyomástartomány) Fékes hengerrel

Balanszertechnika emelés süllyesztés (4 nyomástartomány)

Balanszertechnika változó terhelés esetén

Pneumatikus pozícionálók

Szükségesség - alkalmazás

Beépítés

Működés Animáció