Robotforum.ir

به فروم رباتهاي صنعتي خوش آمديد. لطفا" براي مشاهده مطالب سايت لاگين و يا ثبت نام فرماييد.
امروز شنبه 25 آبان 1397, 2:34 am



همه زمانها با ساعت محلی UTC + 3:30 [ DST ] تنظیم شده اند




ارسال مبحث جديد پاسخ به مبحث  [ 1 پست ] 
نويسنده پيغام
 موضوع پست: دستگاه تعويض ابزار ربات
پستارسال شده در: يکشنبه 13 آذر 1384, 8:31 pm 
آفلاين

تاريخ عضويت: سه شنبه 8 آذر 1384, 5:36 pm
پست ها : 12
سرآغاز
در اين گفتار، کوشش شده است تا يکی از ابزارهای جانبی ربات که در خطوط توليد رباتيک، کاربرد پر اهميتی دارد به طرز ساده ای شرح داده شود.

درآمد
دستگاه خودکار تعويض ابزار (ATC ) ، سازه ای صلب است که به منظور اتصال ابزارهای متفاوت به ربات، طراحی شده و در مدل های گوناگونی موجود است. اين ابزار امکان انجام عمليات مختلف را در يک سلول رباتيک به کمک فقط يک ربات، فراهم می سازد. برای نمونه، يک ربات می تواند در چرخة زمانی کار خود هم تفنگ جوشکاری را به کار گيرد و هم با تعويض ابزار خود، قطعه ای را جابه جا نمايد. در اين ميان، ATC نقش واسطه را بين مچ ربات و محل اتصال ابزار به ربات برعهده دارد. اين دستگاه شامل دو بخش جفت شونده در داخل يکديگر است که با نيروی باد در هم قفل می شوند که يکی به مچ ربات وصل می شود و ديگری بر روی ابزار نصب می گردد. بدين ترتيب برای اتصال ابزار به مچ ربات کافی است تا اين دو بخش ATC با يکديگر جفت شوند. معمولاً بخشی که شامل ساز و کار قفل کننده است بر روی مچ ربات قرار می گيرد و بخشی که شامل پين قفل شونده است بر روی هر يک از ابزارهای مورد استفاده نصب می شود. روی هر نيمة ATC تعدادی شير فشاری برای اتصال باد و هوا وجود دارد که با جفت شدن دو نيمة ATC در يکديگر، اين شيرها نيز با هم جفت می شوند و در اثر فشرده شدن ديافراگم صلب درون آنها راه عبور باد يا هوا باز می شود. همچنين تعدادی اتصال الکتريکی برای برقراری ارتباط ميان کابل توان (برای جوشکاری) و کابل های کنترلی (برای ابزاردقيق ) روی هر نيمة ATC وجود دارد که با جفت شدن آنها ارتباط الکتريکی ابزار با سامانه های کنترلی و نيز تأمين توان برقرار می گردد. بر روی هر نيمة ATC دو سری چهار تايی شير آب يا هوا و سه اتصال مربوط به کابل توان ديده می شود. همچنين مجموعة پين های ريزی که در دو سوی شکل ديده می شوند برای اتصال کابل های کنترلی به کار می روند.
ATC با وجود وزنی سبک قادر است از طريق پخش کردن نيروها در بدنة خود، بارهای سنگين را حمل نمايد. وزن دستگاه حدود kg 20 است و تا حدود kg 450 بار و بيش از N.m 1300 گشتاور خمشی را تحمل می نمايد که اين ارقام در مدل های مختلف، اندکی متفاوت است. با توزيع يکنواخت نيروها، ATC از عمر کاری طولانی تری بهره مند می شود. همچنين قطعات متحرک آن کمترين تعداد ممکن در نظر گرفته شده است تا عمر کاری طولانی تر همراه با نياز کمتر به تعميرات پيشگيرانه فراهم گردد.

مکانيزم قفل کننده
اين ساز و کار ، يک سامانة بادی است شامل يک پيستون و تعدادی گوی فلزی که با جلو و عقب رفتن پيستون، اين گوی ها در حفرة نگهدارنده شان جابه جا می شوند. حرکت رفت و برگشتی پيستون ناشی از اعمال نيروی باد به دو سوی آن است. ساز و کار قفل کننده در بدنة آن نيمة ATC که به ربات متصل می شود، تعبيه شده و پين قفل شونده نيز در نيمة ديگر ATC که به ابزار بسته می شود، قرار دارد. علت قفل شدن اين پين در داخل ساز و کار قفل¬کننده، جلو و عقب رفتن گوی ها در حفرة نگهدارنده شان است. شکل پين دارای يک فرورفتگی پس از کلاهک آن است که با گير کردن گوی ها در اين گودی، پين درون ساز و کار قفل کننده، محکم و بی حرکت می ماند. هنگامی که نيروی باد به طرف ديگر پيستون اعمال شود، با حرکت پيستون، پشت گوی ها خالی می شود و اين سبب می گردد تا گوی ها بتوانند به داخل حفرة نگهدارنده¬شان فرو روند. با تکان خوردن پين به هنگام جدايش دو نيمة ATC از هم، سطح شيبدار ميان گودی پين تا کلاهک آن سبب می¬گردد که گوی¬ها به درون حفره هدايت شوند. بدين ترتيب پين از حالت قفل شدگی خارج می¬گردد.
به منظور ايجاد ايمنی در هنگام قطع باد و در نتيجه حذف نيروی پشت پيستون، يک فنر سخت در يک سوی پيستون تعبيه شده تا از حرکت کردن آن در حالت قفل¬شدگی جلوگيری نمايد. بنابراين برای غلبه بر نيروی فنر به هنگام جدايش دو نيمة ATC بايد از نيروی باد در طرف ديگر پيستون استفاده کرد. با توجه به اين که فشار باد در دسترس در خطوط توليد با محدوديت مواجه است (در ايران معمولاً bar 7-5 و در برخی جاها تاbar 10)، وجود اين نيازمندی سبب گرديده است تا به ناچار، فنری انتخاب گردد که چندان سخت فشرده نشود. بنابراين ايمنی ايجاد شده با چنين فنری به هنگام قطع باد خط، قابل اطمينان نيست و هر چه وزن ابزار و متعلقات آن زيادتر باشد، احتمال جدايش ناخواستة دو نيمة ATC نيز از هم بيشتر می¬شود.

نصب ATC به ربات
ATC به گونه ای طراحی می شود که به راحتی روی مچ هر رباتی نصب گردد. برای دستيابی به اين هدف از يک صفحة واسطة گرد استفاده می شود که از يک سو به مچ ربات نصب می گردد. روی سطح ديگر اين صفحه، شش سوراخ رزوه دار و دو سوراخ پين تعبيه شده است تا برای نصب ATC از آنها استفاده شود. بدين ترتيب اين صفحه ميان ATC و مچ ربات قرار می¬گيرد. بنابراين، به هنگام انجام تعميرات پيشگيرانه، کافی است که ATC را از صفحة نامبرده باز کنيم و اين صفحه به صورت پيچ¬شده به مچ ربات باقی می¬ماند. با به کار بردن پين¬های موقعيت¬دهی بر روی ATC پس از نصب دوبارة آن به صفحة واسطه، برنامه دهی مجدد به ربات برای آموزش مسير و چگونگی حرکت مورد نياز نيست.

مدار الکتريکی
نيمه¬ای از ATC که به ابزار وصل می¬شود، يک اتصال الکتريکی چند پينی (16 تا 38 پين) برای عبور دادن سيگنال¬های کنترلی دارد که با فنر، بارگذاری شده¬اند. اين پين¬ها به هنگام جفت شدن دو نيمة ATC، با مقداری فشردگی بر روی نشيمنگاه¬های خود واقع بر نيمة ديگر ATC قرار می¬گيرند. اين خاصيت فنری سبب می¬گردد تا به هنگام جفت شدن دو نيمة ATC به هم که به دفعات انجام می¬پذيرد، پين¬ها آسيب نبينند؛ هرچند که معمولاً 2 يا 3 پين مکانيکی برای موقعيت دهی دقيق نيمه¬های ATC نسبت به هم وجود دارد به طوری که تکرارپذيری mm 025/0 را در دسترس قرار می¬دهد. اتصال¬های الکتريکی نامبرده تا amp 5 شدت جريان را در V120 تحمل می¬کنند. برخی از اين¬ پين¬ها برای وارسی و حس کردن چفت شدن دقيق نيمه¬های ATC در هم به کار می¬رود. بدين معنی که با بسته شدن مدار از چفت شدن ATC اطمينان حاصل می¬شود.
اتصال¬های عبور دهندة توان الکتريکی که تا amp 200 جريان الکتريکی را در V480 تاب می¬آورند، با خاصيت فنری کمتری بر روی نشيمنگاه¬هايشان قرار می¬گيرند؛ به طوری که بيشترين جابه¬جايی آنها در حدود mm 3/1 است. يک مزيت برای اين اتصال¬ها، بزرگ¬تر بودن اندازة آنها در قياس با پين¬های کنترلی است که سبب می¬گردد همپوشانی اتصال¬ها و سطح نشيمنگاه¬هايشان بيشتر شود. برای پيوستن رشته¬های کابل توان به گوشواره ¬های انتهايی اين اتصال¬ها، رايج است که سيم سبز رنگ زمين را به اتصال وسطی ببندند.
به منظور ايمنی، لازم است يک رلة الکتريکی يا معادل آن برای قطع جريان برق پيش از جدايش نيمه¬های ATC از يکديگر پيش¬بينی شود تا با نيازمندی¬های آزمايشگاهی استاندارد 87SEC1740 که مورد تأييد شرکت¬های بيمه است، هماهنگ باشد. همچنين تعدادی قطعات الکترونيکی برای قطع جريان برق به هنگام تجاوز از بار پيش¬بينی شده بايد در مدار گنجانده شده باشد که معمولاً از يک فيوز برای اين منظور استفاده می¬گردد.
دو سنسور القايی برای مکانيابی پيستون ساز و کار قفل¬کننده، در جدارة جک به کار رفته است که به هنگام عملکرد نادرست مجموعة پيستون و فنر، سيگنال خطا ارسال می¬نمايند. تشخيص حضور پيستون در نقاط ابتدا و انتهای کورس آن بر عهدة اين سنسورهاست.

مدار باد
دست کم psi 60 فشار باد لازم است تا بتواند پيستون را در ساز و کار قفل¬کننده حرکت دهد. بيشترين فشار مجاز هم برابر با psi 150 تعيين شده است. برای هدايت جريان هوا به دو سوی پيستون از يک شير سولنوئيدی 2/4 يا 2/5 برگشت¬فنری استفاده می شود. ورودی¬های هوای اين جک بر روی بدنة ATC قرار دارند که از شيرهای فشاری موجود در ATC مجزاست. شيرهای اخير برای اتصال هوا يا آب به ابزار ربات به کار می آيند. لازم به توضيح است که اين شيرها فقط نقش رابط هوا يا آب را ميان دو نيمة ATC بر عهده دارند و برای کنترل اتصال هوا در زمان های مقتضی به منظور عملکرد ابزار ربات می بايد از شيرهای ديگری بهره جست.

نگهداری پيشگيرانه يا PM
چنان که اشاره شد ATC از شيرهای قطع سريع ، برای بستن جريان هوا يا آب در هنگام جدايش دو نيمه¬اش از هم استفاده می¬نمايد. اندکی لقی در استقرار اين شيرها بر روی ATC، عمر کاری بيشتری را برای آنها فراهم می¬آورد. مقدار اين لقی بايد چنان باشد که به هنگام حرکت دادن شير با دست، صدای تلق تلق آن شنيده شود. کمی شناور بودن شير به آن اجازه می¬دهد که بتواند ناميزانی دو نيمة ATC را به هنگام جفت شدن در خود جذب و جبران نمايد. جفت شدن بهتر شيرها، با اصطکاک کمتر و در نتيجه فرسايش کمتر در اُ-رينگ شير همراه است.
واحدهای مختلف ATC به گونه¬ای طراحی شده¬اند که از يکديگر مستقل باشند تا به هنگام خرابی هر بخش، تعويض فقط همان واحد مورد نياز باشد. از ميان اين واحدها م ی¬توان به ساز و کار قفل کننده، پين¬های سيگنال¬های کنترلی و سنسورهای القايی، اتصال¬های انتقال توان الکتريکی، پين¬های موقعيت دهی دقيق و شيرهای قطع سريع باد و آب اشاره نمود.
آن نيمه از ATC که به ابزار متصل می¬شود، برای ابزارهای مختلف دارای شکل يکسانی است. بنابراين بهتر است که پس از نصب آن بر روی هر ابزاری، بخش¬های اضافی برداشته شوند. برای نمونه، اتصال توان الکتريکی در ATC را که برای کاربردهای جوشکاری تعبيه شده است، می¬توان از روی ATC متصل به ابزار جابه¬جايی مواد جدا نمود. همچنين، از 8 شيری که روی ATC قرار دارد، معمولاً تعدادی بدون استفاده هستند و بهتر است برداشته شوند تا بيهوده استهلاک نيابند که شيرهای آب (به منظور خنک کاری ابزار جوشکاری) از آن جمله اند.

پانوشت :
. Automatic Tool-Changing System (ATC)
. Rigid
. Toolings
. Wrist
. Locking Mechanism
. Plug
. Power Cable
. Signaling Cables
. Sensors, Actuators & Interfaces
. Preventive Maintenance (PM)
. Mechanism
. System
. Pnumatic
. Programming
. Movement Teaching
. Repeatability
. Lug
. Inductive Sensor
. Solenoid Valve
. Quick-shut
. Rattle
. Material Handling

_________________
حسین مجدفر
مجري و محقق سامانه‌هاي اتوماسیون و رباتیک در صنايع ايران
09121449177

شركت ربات پارسيان
http://www.ingora.ir
http://www.facebook.com/ingoraco

مجله هوش مصنوعي و ابزاردقيق
http://magiran.com/magarchive.asp?mgID=5372
http://www.aimag.blogfa.com


بالا
 مشخصات  
 
نمايش پست ها از پيشين:  مرتب سازي بر اساس  
ارسال مبحث جديد پاسخ به مبحث  [ 1 پست ] 

همه زمانها با ساعت محلی UTC + 3:30 [ DST ] تنظیم شده اند


چه کسي حاضر است ؟

کاربران حاضر در اين انجمن: - و 1 مهمان


شما نمي توانيد مبحث جديدي در اين انجمن ايجاد کنيد
شما نمي توانيد به مباحث در اين انجمن پاسخ دهيد
شما نمي توانيد پست هاي خود را در اين انجمن ويرايش کنيد
شما نمي توانيد پست هاي خود را در اين انجمن حذف کنيد
شما نمي توانيد فايل هاي پيوست در اين انجمن ارسال کنيد

پرش به:  
cron



Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
phpBB Persian translated by : phpBBIran.com