ROBOTY PRZEMYSŁOWE LABORATORIUM FANUC S-420F

Transkrypt

1 ROBOTY PRZEMYSŁOWE LABORATORIUM FANUC S-420F

2 Wstęp Roboty przemysłowe FANUC Robotics przeznaczone są dla szerokiej gamy zastosowań, takich jak spawanie ( Spawanie to jedno z najczęstszych zastosowań robotów. Kluczowe znaczenie ma tu precyzja wykonywania zadań, wynikająca z dużej powtarzalności ruchów robota - dla modeli przeznaczonych do spawania parametr ten wynosi 0,04 0,1 mm. Ponadto procesy spawania wiążą się zwykle ze szkodliwymi warunkami pracy dla człowieka). Zgrzewanie ( gdy wymagana jest zwykle olbrzymia precyzja wykonywania zadań, którą - dzięki dużej powtarzalności ruchów (rzędu 0.1 mm) - mogą zapewnić tylko roboty). Obróbka metali, malowanie/obróbka wykańczająca, mechaniczny montaż, cięcie laserowe oraz przy użyciu strumienia wody, paletyzowanie, pakowanie, przenoszenie materiałów, załadunek i rozładunek oraz usuwanie materiału. Roboty doskonale nadają się do rozmaitych maszyn ze względu na bardzo dużą zdolność adaptacji do zmiennych warunków, spowodowanych poruszaniem się maszyny oraz zmiennością (rozmiarów, kształtów) montowanych elementów. Duże znaczenie ma także powtarzalność wykonywanych operacji, a także dodatkowe funkcje, takie jak np. sprawdzanie wolnej przestrzeni. Wykorzystywane są one w bardzo wielu branżach przemysłu, m.in. w przemyśle samochodowym, elektronicznym, spożywczym, maszynowym, farmaceutycznym, metalowym, papierniczym, w produkcji urządzeń medycznych, wyrobów z tworzyw sztucznych, hutach szkła. Przykładem takiego wielozadaniowego robota jest model S-420F.

3 Budowa robota Dane techniczne 1) robot ma sześć stopni swobody czyli posiada sześć osi obrotu 2) ruch każdego członu zależny jest od serwonapędu czyli układu nadążnego 3) powtarzalność ruchów (dokładność pozycjonowania) zamyka się w granicach +0.5 mm co pozwala na wykonywanie dość precyzyjnych manewrów 4) udźwig to około 264,55 funtów (120 kg) występuje jednak możliwość lekkiego przeładowania ( uwarunkowane względami bezpieczeństwa ) 5) możliwość obrotu wokół własnej osi o 300 Rys 1 : Zakres działania uwarunkowany przez serwomechanizm pierwszy. 6) ciężka żelazna podstawa 7) ramiona zabezpieczone powłoką anty-ścieralną 8) masa to około 1600 kg 9) uszczelnienia na wszystkich elementach obrotowych 10) wyłączniki bezpieczeństwa 11) bardzo precyzyjne przekładnie w piątej i szóstej osi 12) zasięg ramienia wynosi 2413mm (95 ) 13) zasięg w linii pionu wynosi 2731mm (107.5 ) 14) robot ma smukły profil i wykazuje szerokie pole działania 15) posiada szafę sterowniczą

4 Rys 2 : Wymiary robota Fanuc S-420F Serwonapędy Oś pierwsza, druga i trzecia napędzane są przez układy nadążne prądu stałego poprzez reduktory RV. Serwomechanizmy są bezpośrednio połączone z reduktorami a moc na osiach jest uzyskiwana bezpośrednio z wyjścia reduktora RV. Takie bezpośrednie połączenie pozwala na uzyskanie dużej sztywności i gładki przebieg ruchu. Pozostałe osie przegubów czyli os czwarta, piąta i szósta napędzane są przez serwomechanizmy AC połączone z reduktorem RV. Umieszczone są one w tym przypadku na końcu trzeciej osi przegubu. Napędy połączone są z pozostałymi przegubami wysokie klasy sprzęgłami. Końcówka przegubu na osi czwartej jest połączona bezpośrednio z wyjściem reduktora RV natomiast osie przegubów numer pięć i sześć z wejściem reduktora RV poprzez drugi zespół przekładni. Wszystkie osie używają elektro-mechanicznych układów hamulcowych. Serwomechanizmy zapewniają : Szybkie przyspieszenie i spowolnienie. Precyzyjne pozycjonowanie. Silniki są bezszczotkowe co zapewnia ich dłuższą prace bez potrzeby serwisowania.

5 Ruch w osiach: oś oś oś oś oś oś Max prędkość fabryczna os 1 2,09rad/s; -95 /s os 2 2,09rad/s; -95 /s os 3 2,09rad/s; -95 /s os 4 6,28rad/s; -100 /s os 5 6,28rad/s; -100 /s os 6 7,85rad/s; -160 /s Momenty: oś ,93 Nm oś ,93 Nm oś 6 686,47 Nm Momenty bezwładności: oś 4 117,68 kg m² oś 5 117,68 kg m² oś 6 58,84 kg m² Rys 3 : Położenie osi układu Robota S-420F Opis osi obrotu robota S-420F : Oś 1 odpowiada za obrót wyznaczający pole działania robota. Oś 2 odpowiada za tzw. zginanie talii robota. Oś 3 odpowiada za zginanie barku. Oś 4 odpowiada za obrót ramienia. Oś 5 odpowiada za pozycjonowanie przegubu na którym znajduje się końcówka robocza. Oś 6 zaś za obrót ostatniego przegubu.

6 System sterowania System sterowania zapewnia układ R-H kontroler. Jest on sercem systemu - elementem zarządzającym całością, przy pomocy którego następuje wymiana informacji pomiędzy programatorem a zespołem wykonawczym oraz wszelkimi innymi urządzeniami. Rys 4 : Szafa sterownicza. Na zajęciach tych zapoznamy się z jednym ze sposobów uczenia robota wykonywania poszczególnych zadań używając do tego celu panelu sterowniczego Teach Pendant. Jest to tzw. uczenie poprzez teleoperator. Odbywa się to poprzez odpowiednią kombinację ruchów robota którymi steruje człowiek a które maszyna jest w stanie potem sama wielokrotnie i przy zadanych parametrach działania wykonać. Teach Pendant jest wyposażony w klawiaturę oraz wyświetlacz LCD (liquid crystal display). Z kontrolerem połączony jest za pomocą kabla połączonego z płytą RAM u znajdującą się wewnątrz kontrolera RH.

7 Wykorzystanie panelu Teach Pendant pozwala na : Poruszanie poszczególnymi częściami robota Odpowiednie pozycjonowanie układu Przetestowanie gotowej sekwencji Eliminacje błędów powstałych w czasie uczenia Można uzyskane wyniki zapisać w plikach Rys 5 : Wygląd panelu Teach Pendant.

8 Literatura : 1. Karty technologiczne firmy GE FANUC Robotics.