Ipari robotok osztályozása, szerkezeti egységei

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

Ipari robotok. szerkezeti egységei

GÉPIPARI AUTOMATIZÁLÁS Ipari robotok. szerkezeti egységei

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

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

CNC programozás. Alap ismeretek. Készített: Hatos István

Ipari robotok megfogó szerkezetei

6. Robotok és manipulátorok a rugalmas gyártórendszerekben. 6.1 Manipulátorok

Pneumatika az ipari alkalmazásokban

670 milliszekundumos csomagolási ciklusidő

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

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

HELYI TANTERV. Mechanika

Gyártástechnológia alapjai

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

Tervezés katalógusokkal kisfeladat

Ipari robotok hajtása

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

Ipari robotok hajtása

Golyós hüvely Raktári program

Szerkezettan

Ipari robotok hajtása

TERVEZÉS KATALÓGUSOKKAL KISFELADAT

Mit nevezünk nehézségi erőnek?

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

Megmunkáló központok munkadarab ellátása, robotos kiszolgálás

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

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

Mérnöki alapok 2. előadás

Szilárd testek rugalmassága

Gyártórendszerek fejlődésének fázisai

ROBOTTECHNIKA ALKALMAZÁSOK, ROBOT FOGALMA. Dr. Pintér József

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

HELYI TANTERV. Gépelemek-géptan

ERŐVEL ZÁRÓ KÖTÉSEK (Vázlat)

Mechanika. Kinematika

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

6. Robotok a rugalmas gyártórendszerekben. 6.1 Manipulátorok

Forgácsoló gyártócellák, gyártórendszerek 1.

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

CNC Függőleges megmunkálóközpont

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

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

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

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

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK TÉMAKÖRÖK

A forgójeladók mechanikai kialakítása

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

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

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

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

W = F s A munka származtatott, előjeles skalármennyiség.

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

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

Irányításelmélet és technika I.

1. Feladatok a dinamika tárgyköréből

BEMUTATÓ FELADATOK (2) ÁLTALÁNOS GÉPTAN tárgyból

HORVÁTH ATTILA EV. CÉG alapítva:

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

Pozicionáló rendszerek Lineáris tengelyek KK sorozat

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

GÉPIPARI AUTOMATIZÁLÁS

MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK AJ005_2. Forgácsoló szerszámgépek

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

Web: Rövid cégnév: Smtech Kft.

CNC gépek szerszámellátása

2011. tavaszi félév. CNC forgácsolás. Balla Sándor

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

NGB_AJ008_1 IPARI ROBOTOK

DFTH november

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

45. HÉT/ 1. foglalkozás 3 óra STABILITÁS

7. Élettartam növelő megmunkálások (tartósság növelő)

FINOMFELÜLETI MEGMUNKÁLÁSOK

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

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-

Forgácsolás technológia számítógépes tervezése I.

Intelligens gépek elemei Bevezetés

Szerkezeti elemek megfogása

Szárazföldi autonóm mobil robotok vezérlőrendszerének kialakítási lehetőségei. Kucsera Péter ZMNE Doktorandusz

Általános csőszerelési előkészítő és kiegészítő feladatok-ii.

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

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

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

Nyomás a dugattyúerők meghatározásához 6,3 bar. Nyersanyag:

Az elliptikus hengerre írt csavarvonalról

7. Koordináta méréstechnika

HAJTÁSTECHNIKA ÉS HAJTÁSOK A hajtásról általában

A Horváth Mérnökiroda, A Budapesti Műszaki Egyetem Gépjárművek Tanszéke. A Schwarzmüller Járműgyártó és Kereskedelmi Kft

Záróvizsga orientáló kérdések

Piri Dávid. Mérőállomás célkövető üzemmódjának pontossági vizsgálata

Mérnöki alapok 4. előadás

Ipari lineáris motorok

GÉPSZERKEZETTAN - TERVEZÉS GÉPELEMEK KÁROSODÁSA

TERMÉKISMERTETŐ. NCT KFT BUDAPEST, FOGARASI ÚT 7. ADÓSZÁM: , CÉGJEGYZÉKSZÁM:

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

Komplex természettudomány 3.

Előadó: Nagy István (A65) Gyakorlatvezető: Tolnai András

CNC Robot Robomachine. LR Mate 200iD

PNEUMATIKA ALKALMAZÁSA A GÉPGYÁRTÁSBAN ÉS A GYÁRTÁSAUTOMATIZÁLÁSBAN Készüléktervezés - Szerelés

Átírás:

ROBOTTECHNIKA Ipari robotok osztályozása, szerkezeti egységei 3. előadás Dr. Pintér József

A robotok osztályozhatók: Robotok osztályozása, felépítésük Mozgásuk Munkaterületük Felépítésük Vezérlésük Feladatuk Energiaforrásuk Méretük stb. szerint 2

Robotok osztályozása, felépítésük Robotok osztályozása mozgásuk szerint: Csak a célpont programozható (pont-szakasz vezérlés) PTP (point to point, pontról pontra) A pálya paraméterei is programozhatók (pályavezérlés) CP (continuous path, folymatos pálya) Munkaterületük szerint: Derékszögű, koordinátás (hasáb munkaterületű) Hengerkoordinátás robot Gömb koordinátás robot SCARA típusú robot 3

Vezérlésük szerint: Robotok osztályozása, felépítésük Alacsony költségű (PLC jellegű) vezérlés Nagy tudású (CNC jellegű) vezérlés Intelligens (mesterséges intelligencia funkciókat alkalmazó) vezérlés Feladatuk szerint: Anyagkezelő robot (Industrial Handling) Technológiai művelet végző robot Szerelő robot 4

Energia forrás szerint: Robotok osztályozása, felépítésük Villamos hajtású robot Hidraulikus robot Pneumatikus robot 5

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

Robotok elvi felépítése Robot elvi felépítése

Robotok osztályozása, felépítésük Robotok elvi felépítése 8

Ipari robotok osztályozása Részegységek: Kinematika Az effektor és a tárgy térbeli hozzárendelése Az effektor mozgása és a mozgástengelyek időbeli hozzárendelése Effektor A tárgyak megfogása, megmunkálása A tárgyak közötti kapcsolat létrehozása 9

Ipari robotok osztályozása Hajtás A mozgástengelyek és az effektorok energiaigényének biztosítása Irányítás A mozgatási szekvenciák vezérlése és felügyelete 10

Ipari robotok osztályozása Szenzorok A robot, manipulátor belső állapotának érzékelése (helyzet, sebesség, szöghelyzet, erők, nyomatékok) A tárgy és a környezete állapotának érzékelése Fizikai mennyiségek mérése A tárgyak felismerése és helyzet meghatározása Környezetanalízis 11

Ipari robotok osztályozása Programrendszer Software, a vezérlőprogramok létrehozása Számítógép Vezérlőprogram végrehajtás Vezérlő program-fejlesztés segítése Szenzorok feldolgozása és a vezérlő program módosítása 12

Ipari robotok osztályozása Robot jellemzők: Súlytartomány Mozgástengelyek elhelyezkedése, szabadságfokok Pozícionálási pontosság Terhelhetőség Sebességek a megfogó szerkezeten mérve Gyorsulások a megfogó szerkezeten mérve Kézcsuklón megengedett statikus terhelés Hajtásrendszer Vezérlés Programozás Programnyelv A teljes rendszer felépítése Perifériák Szállítási feltételek 13

Ipari robotok osztályozása Robot perifériák igm munkadarabforgató periféria 14

Ipari robot két részre bontható: alapgépre effektorra Alapgép feladata: az effektort a térben (vagy síkban) előírt módon mozgassa, és felvegye a különböző erőhatásokat. Az alapgép belső felépítése Állványszerkezet (váz) forgó tengellyel 15

Ipari robot két részre bontható: alapgépre effektorra Alapgép feladata: az effektort a térben (vagy síkban) előírt módon mozgassa, és felvegye a különböző erőhatásokat. Az alapgép tovább bontható: Vázra (merev tagok mozgathatóan összakapcsolt együttese) és Hajtásra (feladata a váz mozgatása) Az effektor lehet: megfogószerkezet, illetve szerszám 16

Teherviselő elemek, karok Működés közben a manipulátorra az alábbi erők hatnak: Súlyerő ( a manipulátor súlya, a megfogóban lévő súly, a szerszám súlya) Súrlódási ellenállás (mozgáskor fellépő, az egymáson elmozduló részek között, fellépő ellenállás a vezetékekben a csuklóban) Tehetetlenségi erő ( gyorsított tömegek esetén mind egyenes vonalú, mind forgó mozgás esetén) Technológiai erő ( pl. szereléskor, felülettisztításkor, sorjázáskor stb. fellépő erő) 17

A súrlódó erők (nyomatékok) belső erők, azaz a hajtóelemek által kifejtett erők, nyomatékok kiegyensúlyozzák ( a manipulátor egészének egyensúlya szempontjából nem játszanak szerepet) A szerszámgépekhez viszonyítva a robotra ható súlyerők kisebbek, de a tehetetlenségi erők viszont nagyobbak, a technológiai erők pedig külső erőként hatnak! Nem elegendő az állórész megtámasztása, hanem húzóerőt is biztosító lecsavarozást kell alkalmazni. (ábra az állvány magassági helyzete is beállítható) 18

Leerősítő csavarozás 19

Alapzat ABB Az alapzat vízszintes talapzatra szerelhető fixen, illetve lineáris siklótalpra, esetleg falra 20

A teherviselő elemek, karok szerepe (az erők felvételén túl), hogy a szennyeződés elleni védelem és a jobb megjelenés érdekében magukba foglalják a mozgatás hajtásláncát. csőszerű szerkezet. A vékonyfalú zárt szelvény szilárdsági szempontból is kedvező, az anyagot jól kihasználja. A karokra összetett igénybevétel hat, ennek jelentős része csavarás. A csavart vékonyfalú, zárt keresztmetszetű csövek merevsége (az egységnyi szögű elcsavarodást okozó nyomaték nagysága) a csavarási másodrendű nyomatékkal arányos. Bizonyítható, hogy a köralakú cső 60%-kal merevebbmint a négyzetalakú. 21

Ha különböző falvastagságú, de azonos súlyú csöveket hasonlítunk össze, melyek keresztmetszeti területe állandó, akkor adott súlyú csőnél a falvastagság csökkenésével négyzetesen nő a merevség. A falvastagságot a lehetőségek határáig csökkenteni kell. Ezek a határok: a csatlakoztathatóság a kapcsolódó alkatrészhez (csavarozással, hegesztéssel), és a cső, mint héjszerkezet stabilitása (ellenállás horpadással szemben). 22

Ipari robotok terhelhetősége Gyakorlati szempontból is igen fontos robot jellemző A robot tényleges terhelhetősége 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 függvényében megadja a maximális terhelhetőséget. Példaképpen az ábra az ABB IRB 140-es ipari robot terhelési diagramját szemlélteti. 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 jelenti. 23

Ipari robotok terhelhetősége A robotok terhelhetőségét két adattal jellemzik: legnagyobb sebességű mozgáshoz tartozó terhelhetőség redukált (rendszerint 50%- os) sebességhez tartozó terhelhetőség 24

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 Vezetékek és csuklók tulajdonságai Tulajdonságok Vezeték Csukló Alkalmazás 40% 40% Helyigény nagyobb - Merevség nagyobb - Hatásfok - kedvezőbb Manőverezőképesség - kedvezőbb Vezérlés - 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

Görgős vezetékek STAR vezetékek Hengeres görgős elemek 4

Csúszó és gördülő vezetékek tulajdonságai Tulajdonságok 5 Csúszó Vezeték típusa Gördülő Költségek olcsóbb - Helyigény kisebb - Surlódási ellenállás - kisebb Merevség - nagyobb Csillapítás jobb - Szennyeződésekkel szembeni érzékenység kevésbé érzékeny - Holtjáték - holtjáték mentes Vontatási ellenállás - kicsi Akadozó csúszás - nincs Karbantartás - nem igényel Stick slip: akadozó csúszás kis v -nél

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

Gördülő vezetékek A gördülővezetéket előfeszítve építik. Az egymáson elmozduló részeket belső erőrendszer szorítja össze, így merevséget és holtjáték mentességet lehet elérni. 6

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 elmozdulásoknál 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.: /2 ívnyílás, ívszakasz kihagyásával fogja át.

Csúszó- gördülővezetékek Az egyenes vezetéknek fel kell vennie: a vezetékre ható merőleges irányú erőket és a mindenirányú nyomatékot Robot, manipulátor egyenesvonalú vezetékkel 34

Gördülő papucs Egyenes vezetékeknél 6

Csúszó- gördülővezetékek igm robot állványok Robot, manipulátor egyenesvonalú vezetékkel 36

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

Gördülő vezetékek Fanuc robot Vezeték két robot utaztatása

Robot utaztatása (RÁBA) 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 40

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 41 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 42

Az ábra mutatja az alaptestben csapágyazott alsó tartóállvány forgatásának megoldását. A szervomotor (20 M típusú Fanuc gyártmányú DC motor) csigahajtáson keresztül kapcsolódik a kiskerékhez, mely az alsó tartóállvány tárcsaszerű testére erősített fogaskoszorút hajtja A viszonylag nagy átmérőjű fogaskoszorú mérsékelt kerületi erő mellett jelentős nyomatékot tud kifejteni, amire a nagy tehetetlenségű forgórész (lényegében a teljes robotszerkezet) gyorsításához szükség is van. 43

Forgó vezetékek, csuklók

Köszönöm a figyelmet!