PAR wyklad 2 3 chwytaki

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

1

Warszawa 2013

www.wmt.wat.edu.pl

ppłk dr inż. Wojciech KACZMAREK

tel. 022 683 72 83

kom. 604 529 718

pokój 31 budynek 63
Wojciech.Kaczmarek@wat.edu.pl

PODSTAWY ROBOTYKI

EFEKTORY ROBOTÓW PRZEMYSŁOWYCH

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

2

Kiścią sferyczną lub sprzęgiem manipulatora nazywa się przegub
pomiędzy ramieniem a dłonią.
Przeguby kiści są prawie zawsze obrotowe.


Wiele manipulatorów wyposażonych jest w kiść sferyczną, której osie
przegubów przecinają się w jednym punkcie.

KIŚĆ ROBOTA:

Uważa się, iż jednym z najważniejszych
elementów manipulatora jest końcówka robocza.

Ramię 0

Ramię 1

Ramię 2

Ramię 3

Kiść 4

Złącze 1

Złącze 2

Złącze 3

Złącze 4

Złącze 5

Złącze 6

Kiść 5

Kiść 6

x

y

z

x

z

y

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

3

Schemat kiści sferycznej

KIŚĆ ROBOTA:

Kiść o takiej strukturze w dużym stopniu upraszcza analizę

kinematyki manipulatora oraz pozwala w prosty sposób

rozdzielić pozycjonowanie i orientowanie obiektu.

odchylenie (yaw)
nachylenie (pitch)
obrót (roll)

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

4

Efektory końcowe robotów przemysłowych:

• chwytaki

• narzędzia specjalistyczne (np. pistolet, zgrzewadło, nożyce).

EFEKTORY ROBOTÓW:

Połączenie pomiędzy robotem i efektorem jest realizowane najczęściej za

pomocą czterech komponentów:

• kołnierza robota

• napędu

• kinematyki efektora

• systemu chwytaka (typ chwytania np. kształtowe).

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

5

EFEKTORY ROBOTÓW:

Kontroler

Czujniki

Program

Napęd

Kołnierz

Kinematyka

efektora

System

chwytaka

Przedmiot

Manipulator

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

6

CHWYTAKI ROBOTÓW:

Do głównych zadań robotów przemysłowych należy zaliczyć transport.

Zadanie transportowania obiektu przez maszynę manipulacyjną składa się
z trzech elementarnych czynności:

• uchwycenia obiektu
• trzymania obiektu w trakcie jego transportowania
• uwolnienia obiektu w miejscu docelowym

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

7

CHWYTAKI ROBOTÓW:

Chwytak jest urządzeniem nakładającym na transportowany obiekt
tyle ograniczeń swobody ruchu, ile jest niezbędnych do
zapewnienia odpowiedniego przebiegu transportowania.

Odpowiednie uchwycenie obiektu umożliwia:

• jednoznaczne ustalenie jego pozycji i orientacji

względem ramienia robota

• precyzyjne nim manipulowanie

Ogromna różnorodność obiektów manipulacji sprawiła, że chwytaki są
obecnie najbardziej zróżnicowanym konstrukcyjnie zespołem maszyny.

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

8

CHWYTAKI ROBOTÓW:

Ograniczenia swobody ruchu transportowego obiektu:

• chwytanie siłowe - wytworzenie pola sił działających na obiekt
• chwytanie kształtowe - wytworzenie połączeń między elementami

chwytaka i obiektem, których więzy odbierają obiektowi żądaną liczbę
stopni swobody

• chwytanie siłowo-kształtowe

1. obiekt manipulacji

Chwytanie siłowe

Chwytanie kształtowe

3. elementy chwytające

2. nasadki na obiekt

2. elementy chwytające

1. obiekt manipulacji

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

9

CHWYTAKI ROBOTÓW:

Czynniki mające zasadniczy wpływ na uchwycenie obiektu:

• właściwości obiektu manipulacji
• właściwości chwytne chwytaka
• błąd wzajemnego ustawienia obiektu i chwytaka

Właściwości obiektu manipulacji:

• masa
• położenie środka ciężkości
• moment bezwładności
• kształt i parametry geometryczne
• tolerancje wykonania miejsc uchwycenia
• odporność na naprężenia zewnętrzne

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

10

CHWYTAKI ROBOTÓW:

Wymagania stawiane chwytakom można podzielić na:

główne:

• możliwość chwytania obiektów bez względu na ich właściwości

dodatkowe:

• mała waga, aby minimalizować statyczne i dynamiczne naprężenia

robota

• małe rozmiary, aby minimalizować przestrzeń roboczą wymaganą dla

chwytaków

• zdefiniowane siły chwytania
• niezawodność, pewność uchwycenia

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

11

Typ

y c

hw

yta

ków

rob

otó

w

prz

em

ysł

ow

ych

Budowa

Układ napędowy

Układ przeniesienia

napędu

Układ wykonawczy

Parametry

użytkowe

Siła chwytu

Wymiary obiektu

Czas uchwycenia

Pneumatyczny

Hydrauliczny

Elektryczny

Elektromagnetyczny

Adhezyjny

Ze zwolnieniem pneumatycznym

Bez zwolnienia pneumatycznego

Dźwigowy

Klinowy

Zębaty

Linowy

Z imadłowym typem końcówki

Z nożycowym typem końcówki

Z palcowym typem końcówki

Z opisującym typem końcówki

Końcówki sztywne

Końcówki sprężyste

Końcówki elastyczne

Dwupalcowe

Trójpalcowe

Wielopalcowe

Stała

Nastawialna

Regulowana automatycznie

Maksymalne

Minimalne

Wyposażenie

dodatkowe

Urządzenia sensoryczne

Mechanizmy pomocnicze

Czujnik dotyku

Czujnik zbliżenia

Czujnik temperatury

Elastycznego docisku

Obrotu

Przemieszczenia liniowego

Urządzenia

technologiczne

Obcinak

Zdmuchiwacz

Spryskiwacz

Sposób

chwytania

Siłowy

Siła nacisku

Siła przylegania

Kształtowy

System

zamocowania

Ręczny

Automatyczny

I KRYTERIUM

PODZIAŁU

II KRYTERIUM

PODZIAŁU

CHWYTAKI ROBOTÓW - KLASYFIKACJA

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

12

CHWYTAKI ROBOTÓW - KLASYFIKACJA:

T

yp

y

ch

w

yt

a

w

r

o

b

o

w

p

rz

e

m

ys

ło

w

yc

h

Budowa

Układ napędowy

Układ przeniesienia

napędu

Układ wykonawczy

Parametry

użytkowe

Siła chwytu

Wymiary obiektu

Czas uchwycenia

Pneumatyczny

Hydrauliczny

Elektryczny

Elektromagnetyczny

Adhezyjny

Ze zwolnieniem pneumatycznym

Bez zwolnienia pneumatycznego

Dźwigowy

Klinowy

Zębaty

Linowy

Z imadłowym typem końcówki

Z nożycowym typem końcówki

Z palcowym typem końcówki

Z opisującym typem końcówki

Końcówki sztywne

Końcówki sprężyste

Końcówki elastyczne

Dwupalcowe

Trójpalcowe

Wielopalcowe

Stała

Nastawialna

Regulowana automatycznie

Maksymalne

Minimalne

Wyposażenie

dodatkowe

Urządzenia sensoryczne

Mechanizmy pomocnicze

Czujnik dotyku

Czujnik zbliżenia

Czujnik temperatury

Elastycznego docisku

Obrotu

Przemieszczenia liniowego

Urządzenia

technologiczne

Obcinak

Zdmuchiwacz

Spryskiwacz

Sposób

chwytania

Siłowy

Siła nacisku

Siła przylegania

Kształtowy

System

zamocowania

Ręczny

Automatyczny

I KRYTERIUM

PODZIAŁU

II KRYTERIUM

PODZIAŁU

Chwytak

elektromagnetyczny

bez zwolnienia

pneumatycznego

1

2

Chwytak

elektromagnetyczny

ze zwolnieniem

pneumatycznym

Chwytak

pneumatyczny

Chwytak

hydrauliczny

(do drzewa)

Chwytak elektryczny

MEG

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

13

CHWYTAKI ROBOTÓW - KLASYFIKACJA:

T

yp

y

ch

w

yt

a

w

r

o

b

o

w

p

rz

e

m

ys

ło

w

yc

h

Budowa

Układ napędowy

Układ przeniesienia

napędu

Układ wykonawczy

Parametry

użytkowe

Siła chwytu

Wymiary obiektu

Czas uchwycenia

Pneumatyczny

Hydrauliczny

Elektryczny

Elektromagnetyczny

Adhezyjny

Ze zwolnieniem pneumatycznym

Bez zwolnienia pneumatycznego

Dźwigowy

Klinowy

Zębaty

Linowy

Z imadłowym typem końcówki

Z nożycowym typem końcówki

Z palcowym typem końcówki

Z opisującym typem końcówki

Końcówki sztywne

Końcówki sprężyste

Końcówki elastyczne

Dwupalcowe

Trójpalcowe

Wielopalcowe

Stała

Nastawialna

Regulowana automatycznie

Maksymalne

Minimalne

Wyposażenie

dodatkowe

Urządzenia sensoryczne

Mechanizmy pomocnicze

Czujnik dotyku

Czujnik zbliżenia

Czujnik temperatury

Elastycznego docisku

Obrotu

Przemieszczenia liniowego

Urządzenia

technologiczne

Obcinak

Zdmuchiwacz

Spryskiwacz

Sposób

chwytania

Siłowy

Siła nacisku

Siła przylegania

Kształtowy

System

zamocowania

Ręczny

Automatyczny

I KRYTERIUM

PODZIAŁU

II KRYTERIUM

PODZIAŁU

Nożycowy sposób

przemieszczania

końcówek chwytnych

Szczypcowy sposób

przemieszczania

końcówek chwytnych

Imadłowy sposób

przemieszczania

końcówek chwytnych

napęd dźwigniowy

napęd klinowy

napęd zębaty

napęd linowy

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

14

CHWYTAKI ROBOTÓW - KLASYFIKACJA:

T

yp

y

ch

w

yt

a

w

r

o

b

o

w

p

rz

e

m

ys

ło

w

yc

h

Budowa

Układ napędowy

Układ przeniesienia

napędu

Układ wykonawczy

Parametry

użytkowe

Siła chwytu

Wymiary obiektu

Czas uchwycenia

Pneumatyczny

Hydrauliczny

Elektryczny

Elektromagnetyczny

Adhezyjny

Ze zwolnieniem pneumatycznym

Bez zwolnienia pneumatycznego

Dźwigowy

Klinowy

Zębaty

Linowy

Z imadłowym typem końcówki

Z nożycowym typem końcówki

Z palcowym typem końcówki

Z opisującym typem końcówki

Końcówki sztywne

Końcówki sprężyste

Końcówki elastyczne

Dwupalcowe

Trójpalcowe

Wielopalcowe

Stała

Nastawialna

Regulowana automatycznie

Maksymalne

Minimalne

Wyposażenie

dodatkowe

Urządzenia sensoryczne

Mechanizmy pomocnicze

Czujnik dotyku

Czujnik zbliżenia

Czujnik temperatury

Elastycznego docisku

Obrotu

Przemieszczenia liniowego

Urządzenia

technologiczne

Obcinak

Zdmuchiwacz

Spryskiwacz

Sposób

chwytania

Siłowy

Siła nacisku

Siła przylegania

Kształtowy

System

zamocowania

Ręczny

Automatyczny

I KRYTERIUM

PODZIAŁU

II KRYTERIUM

PODZIAŁU

1

2

3

4

Chwytaki firmy FESTO:

1-

HGP - Chwytak równoległy

2-

HGW - Chwytak kątowy

3-

HGD - Chwytak trójszczękowy

4-

HGR - Chwytak promieniowy

Chwytak z końcówkami sprężystymi

1

2

Chwytak z końcówkami elastycznymi

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

15

T

yp

y

ch

w

yt

a

w

r

o

b

o

w

p

rz

e

m

ys

ło

w

yc

h

Budowa

Układ napędowy

Układ przeniesienia

napędu

Układ wykonawczy

Parametry

użytkowe

Siła chwytu

Wymiary obiektu

Czas uchwycenia

Pneumatyczny

Hydrauliczny

Elektryczny

Elektromagnetyczny

Adhezyjny

Ze zwolnieniem pneumatycznym

Bez zwolnienia pneumatycznego

Dźwigowy

Klinowy

Zębaty

Linowy

Z imadłowym typem końcówki

Z nożycowym typem końcówki

Z palcowym typem końcówki

Z opisującym typem końcówki

Końcówki sztywne

Końcówki sprężyste

Końcówki elastyczne

Dwupalcowe

Trójpalcowe

Wielopalcowe

Stała

Nastawialna

Regulowana automatycznie

Maksymalne

Minimalne

Wyposażenie

dodatkowe

Urządzenia sensoryczne

Mechanizmy pomocnicze

Czujnik dotyku

Czujnik zbliżenia

Czujnik temperatury

Elastycznego docisku

Obrotu

Przemieszczenia liniowego

Urządzenia

technologiczne

Obcinak

Zdmuchiwacz

Spryskiwacz

Sposób

chwytania

Siłowy

Siła nacisku

Siła przylegania

Kształtowy

System

zamocowania

Ręczny

Automatyczny

I KRYTERIUM

PODZIAŁU

II KRYTERIUM

PODZIAŁU

CHWYTAKI ROBOTÓW - KLASYFIKACJA:

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

16

T

yp

y

ch

w

yt

a

w

r

o

b

o

w

p

rz

e

m

ys

ło

w

yc

h

Budowa

Układ napędowy

Układ przeniesienia

napędu

Układ wykonawczy

Parametry

użytkowe

Siła chwytu

Wymiary obiektu

Czas uchwycenia

Pneumatyczny

Hydrauliczny

Elektryczny

Elektromagnetyczny

Adhezyjny

Ze zwolnieniem pneumatycznym

Bez zwolnienia pneumatycznego

Dźwigowy

Klinowy

Zębaty

Linowy

Z imadłowym typem końcówki

Z nożycowym typem końcówki

Z palcowym typem końcówki

Z opisującym typem końcówki

Końcówki sztywne

Końcówki sprężyste

Końcówki elastyczne

Dwupalcowe

Trójpalcowe

Wielopalcowe

Stała

Nastawialna

Regulowana automatycznie

Maksymalne

Minimalne

Wyposażenie

dodatkowe

Urządzenia sensoryczne

Mechanizmy pomocnicze

Czujnik dotyku

Czujnik zbliżenia

Czujnik temperatury

Elastycznego docisku

Obrotu

Przemieszczenia liniowego

Urządzenia

technologiczne

Obcinak

Zdmuchiwacz

Spryskiwacz

Sposób

chwytania

Siłowy

Siła nacisku

Siła przylegania

Kształtowy

System

zamocowania

Ręczny

Automatyczny

I KRYTERIUM

PODZIAŁU

II KRYTERIUM

PODZIAŁU

CHWYTAKI ROBOTÓW - KLASYFIKACJA:

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

17

CHWYTAKI ROBOTÓW - KLASYFIKACJA:

Chwytak do chwytu

wewnętrznego

Chwytak do chwytu

zewnętrznego

Podział chwytaków ze względu na parametry użytkowe:
• chwytu zewnętrznego
• chwytu wewnętrznego.

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

18

T

yp

y

ch

w

yt

ak

ów

r

ob

ot

ów

pr

ze

m

ys

ło

w

yc

h

Budowa

Układ napędowy

Układ przeniesienia

napędu

Układ wykonawczy

Parametry

użytkowe

Siła chwytu

Wymiary obiektu

Czas uchwycenia

Pneumatyczny

Hydrauliczny

Elektryczny

Elektromagnetyczny

Adhezyjny

Ze zwolnieniem pneumatycznym

Bez zwolnienia pneumatycznego

Dźwigowy

Klinowy

Zębaty

Linowy

Z imadłowym typem końcówki

Z nożycowym typem końcówki

Z palcowym typem końcówki

Z opisującym typem końcówki

Końcówki sztywne

Końcówki sprężyste

Końcówki elastyczne

Dwupalcowe

Trójpalcowe

Wielopalcowe

Stała

Nastawialna

Regulowana automatycznie

Maksymalne

Minimalne

Wyposażenie

dodatkowe

Urządzenia sensoryczne

Mechanizmy pomocnicze

Czujnik dotyku

Czujnik zbliżenia

Czujnik temperatury

Elastycznego docisku

Obrotu

Przemieszczenia liniowego

Urządzenia

technologiczne

Obcinak

Zdmuchiwacz

Spryskiwacz

Sposób

chwytania

Siłowy

Siła nacisku

Siła przylegania

Kształtowy

System

zamocowania

Ręczny

Automatyczny

I KRYTERIUM

PODZIAŁU

II KRYTERIUM

PODZIAŁU

CHWYTAKI ROBOTÓW - KLASYFIKACJA:

Czujnik

odległości

Pomiar siły

i momentów

Czujnik orientacji

Czujnik

zbiżeniowy

Czujnik

pozycji

Czujnik

dotykowy

Końcówki chwytne

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

19

T

yp

y

ch

w

yt

ak

ów

r

ob

ot

ów

pr

ze

m

ys

ło

w

yc

h

Budowa

Układ napędowy

Układ przeniesienia

napędu

Układ wykonawczy

Parametry

użytkowe

Siła chwytu

Wymiary obiektu

Czas uchwycenia

Pneumatyczny

Hydrauliczny

Elektryczny

Elektromagnetyczny

Adhezyjny

Ze zwolnieniem pneumatycznym

Bez zwolnienia pneumatycznego

Dźwigowy

Klinowy

Zębaty

Linowy

Z imadłowym typem końcówki

Z nożycowym typem końcówki

Z palcowym typem końcówki

Z opisującym typem końcówki

Końcówki sztywne

Końcówki sprężyste

Końcówki elastyczne

Dwupalcowe

Trójpalcowe

Wielopalcowe

Stała

Nastawialna

Regulowana automatycznie

Maksymalne

Minimalne

Wyposażenie

dodatkowe

Urządzenia sensoryczne

Mechanizmy pomocnicze

Czujnik dotyku

Czujnik zbliżenia

Czujnik temperatury

Elastycznego docisku

Obrotu

Przemieszczenia liniowego

Urządzenia

technologiczne

Obcinak

Zdmuchiwacz

Spryskiwacz

Sposób

chwytania

Siłowy

Siła nacisku

Siła przylegania

Kształtowy

System

zamocowania

Ręczny

Automatyczny

I KRYTERIUM

PODZIAŁU

II KRYTERIUM

PODZIAŁU

CHWYTAKI ROBOTÓW - KLASYFIKACJA:

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

20

T

yp

y

ch

w

yt

ak

ów

r

ob

ot

ów

pr

ze

m

ys

ło

w

yc

h

Budowa

Układ napędowy

Układ przeniesienia

napędu

Układ wykonawczy

Parametry

użytkowe

Siła chwytu

Wymiary obiektu

Czas uchwycenia

Pneumatyczny

Hydrauliczny

Elektryczny

Elektromagnetyczny

Adhezyjny

Ze zwolnieniem pneumatycznym

Bez zwolnienia pneumatycznego

Dźwigowy

Klinowy

Zębaty

Linowy

Z imadłowym typem końcówki

Z nożycowym typem końcówki

Z palcowym typem końcówki

Z opisującym typem końcówki

Końcówki sztywne

Końcówki sprężyste

Końcówki elastyczne

Dwupalcowe

Trójpalcowe

Wielopalcowe

Stała

Nastawialna

Regulowana automatycznie

Maksymalne

Minimalne

Wyposażenie

dodatkowe

Urządzenia sensoryczne

Mechanizmy pomocnicze

Czujnik dotyku

Czujnik zbliżenia

Czujnik temperatury

Elastycznego docisku

Obrotu

Przemieszczenia liniowego

Urządzenia

technologiczne

Obcinak

Zdmuchiwacz

Spryskiwacz

Sposób

chwytania

Siłowy

Siła nacisku

Siła przylegania

Kształtowy

System

zamocowania

Ręczny

Automatyczny

I KRYTERIUM

PODZIAŁU

II KRYTERIUM

PODZIAŁU

CHWYTAKI ROBOTÓW - KLASYFIKACJA:

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

21

T

yp

y

ch

w

yt

ak

ów

r

ob

ot

ów

pr

ze

m

ys

ło

w

yc

h

Budowa

Układ napędowy

Układ przeniesienia

napędu

Układ wykonawczy

Parametry

użytkowe

Siła chwytu

Wymiary obiektu

Czas uchwycenia

Pneumatyczny

Hydrauliczny

Elektryczny

Elektromagnetyczny

Adhezyjny

Ze zwolnieniem pneumatycznym

Bez zwolnienia pneumatycznego

Dźwigowy

Klinowy

Zębaty

Linowy

Z imadłowym typem końcówki

Z nożycowym typem końcówki

Z palcowym typem końcówki

Z opisującym typem końcówki

Końcówki sztywne

Końcówki sprężyste

Końcówki elastyczne

Dwupalcowe

Trójpalcowe

Wielopalcowe

Stała

Nastawialna

Regulowana automatycznie

Maksymalne

Minimalne

Wyposażenie

dodatkowe

Urządzenia sensoryczne

Mechanizmy pomocnicze

Czujnik dotyku

Czujnik zbliżenia

Czujnik temperatury

Elastycznego docisku

Obrotu

Przemieszczenia liniowego

Urządzenia

technologiczne

Obcinak

Zdmuchiwacz

Spryskiwacz

Sposób

chwytania

Siłowy

Siła nacisku

Siła przylegania

Kształtowy

System

zamocowania

Ręczny

Automatyczny

I KRYTERIUM

PODZIAŁU

II KRYTERIUM

PODZIAŁU

CHWYTAKI ROBOTÓW - KLASYFIKACJA:

Chwytak siłowy

Chwytak kształtowy

• siłowe – chwytają obiekt wywierając na niego odpowiednie siły
• kształtowe – chwytają obiekt tworząc połączenia między elementami chwytnymi
i obiektem
• siłowo–kształtowe – są połączeniem obu powyższych.

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

22

T

yp

y

ch

w

yt

ak

ów

r

ob

ot

ów

pr

ze

m

ys

ło

w

yc

h

Budowa

Układ napędowy

Układ przeniesienia

napędu

Układ wykonawczy

Parametry

użytkowe

Siła chwytu

Wymiary obiektu

Czas uchwycenia

Pneumatyczny

Hydrauliczny

Elektryczny

Elektromagnetyczny

Adhezyjny

Ze zwolnieniem pneumatycznym

Bez zwolnienia pneumatycznego

Dźwigowy

Klinowy

Zębaty

Linowy

Z imadłowym typem końcówki

Z nożycowym typem końcówki

Z palcowym typem końcówki

Z opisującym typem końcówki

Końcówki sztywne

Końcówki sprężyste

Końcówki elastyczne

Dwupalcowe

Trójpalcowe

Wielopalcowe

Stała

Nastawialna

Regulowana automatycznie

Maksymalne

Minimalne

Wyposażenie

dodatkowe

Urządzenia sensoryczne

Mechanizmy pomocnicze

Czujnik dotyku

Czujnik zbliżenia

Czujnik temperatury

Elastycznego docisku

Obrotu

Przemieszczenia liniowego

Urządzenia

technologiczne

Obcinak

Zdmuchiwacz

Spryskiwacz

Sposób

chwytania

Siłowy

Siła nacisku

Siła przylegania

Kształtowy

System

zamocowania

Ręczny

Automatyczny

I KRYTERIUM

PODZIAŁU

II KRYTERIUM

PODZIAŁU

CHWYTAKI ROBOTÓW - KLASYFIKACJA:

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

23

CHWYTAKI Z KOŃCÓWKAMI SZTYWNYMI

Cechy:
• Sztywno zamocowane, do korpusu chwytaka elementy chwytne dają pewny

chwyt manipulowanego obiektu.

• Dzięki wymiennym nakładką dają się łatwo dostosowywać do różnego typu

kształtów.

• Elementy

chwytne mogą być typu równoległego, kątowego czy

promieniowego.

Chwytaki ze sztywnymi końcówkami umożliwiają zazwyczaj chwytanie

obiektów o wymiarach różniących się od wymiaru nominalnego o około

±10%.

1

2

3

4

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

24

CHWYTAKI Z KOŃCÓWKAMI SZTYWNYMI

Przy wyborze chwytaka z końcówkami sztywnymi, inżynier powinien kierować się:
• zakresem przemieszczeń elementów chwytnych
• wartością siły chwytu

UWAGA:

W chwytakach tego typu elementy

chwytne, bez względu na to czy są twarde
czy miękkie, mogą mieć skłonność do
odrywania się od obiektu już po wstępnym
uchwyceniu, co może niekorzystnie wpływać
na przemieszczenie się obiektu w szczękach.

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

25

CHWYTAKI Z KOŃCÓWKAMI SPRĘŻYSTYMI

Chwytaki ze sprężystymi końcówkami miały być „lekarstwem” na niekorzystne

zjawiska towarzyszące chwytaniu przedmiotów za pomocą chwytaków

z końcówkami sztywnymi (m.in. mocne oddziaływanie końcówek na obiekt w

momencie chwytania).

Budowa:

wykonane najczęściej ze stalowych płaskowników zwartych w stanie

spoczynku chwytaka. Siła uchwytu zależy od sztywności elementów

sprężystych

Zastosowanie:

manipulowanie małymi obiektami często w małej, ograniczonej przestrzeni.

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

26

CHWYTAKI Z KOŃCÓWKAMI ELASTYCZNYMI

Chwytaki z elastycznymi końcówkami mają zdolność zmiany swojego

kształtu (najczęściej pod wpływem dostarczonej energii) po to, aby

jednoznacznie, pewnie i delikatnie uchwycić obiekt manipulacji.

Do cech chwytaków z elastycznymi końcówkami można zaliczyć:

• zmienny rozmiar szczęk chwytających

• zmienne siły chwytania

• adaptacja powierzchni chwytających

• duża elastyczność osiągania różnych pozycji i orientacji.

1

2

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

27

CHWYTAKI PODCIŚNIENIOWE

Chwytaki podciśnieniowe mają szerokie zastosowanie m.in. w:

• transporcie blach

• transporcie materiałów malarskich

• transporcie szyb

• transporcie elementów samochodowych.

Nadają się idealne do chwytania gładkich powierzchni.

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

28

CHWYTAKI PODCIŚNIENIOWE

Zwiększenie udźwigu można uzyskać poprzez:

• zwiększenie wartości podciśnienia (stosuje się rzadko)
• zwiększenie powierzchni przyssawki (realizowane najczęściej poprzez

tworzenie zespołów wielu przyssawek).

Rozwiązanie takie nie tylko umożliwia

manipulowanie

cięższymi

i

większymi

obiektami, ale również podnosi pewność
chwytu (np. w przypadku, kiedy jedna
z przyssawek nie zadziała poprawnie).

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

29

CHWYTAKI PODCIŚNIENIOWE

W zależności od umiejscowienia układu sterowania zespołem przyssawek można

wyróżnić układy:

• scentralizowane

• częściowo zdecentralizowane

• w pełni zdecentralizowane.

Układ scentralizowany to zespół, w którym pompa i układ sterowania

usytuowane są centralnie.

Układ częściowo zdecentralizowany to zespół, w którym układ

sterowania usytuowany jest centralnie, natomiast pompa próżniowa znajduje
się blisko punktu ssania.

Układ w pełni zdecentralizowany to taki, w którym przy każdej

przyssawce zlokalizowana jest pompa.

a)

b)

c)

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

30

CHWYTAKI PODCIŚNIENIOWE

Chwytaki podciśnieniowe można podzielić ze względu na typy przyssawek:

• wykorzystujące naturalne podciśnienie (rys.a);

• wykorzystujące pompę tworzącą podciśnienie (rys.b).

a)

b)

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

31

CHWYTAKI PODCIŚNIENIOWE

Zastosowanie chwytaków podciśnieniowych ograniczone jest następującymi
warunkami:

• konieczna jest szczelność przyssawki podczas manipulowania

• czas uchwycenia jest dłuższy niż w przypadku innych chwytaków ze względu na

określone pojemności urządzenia oraz konieczność wytworzenia określonej
wartości podciśnienia

• powierzchnia obiektów płaska lub kulista o dużej gładkości

• mała trwałość przyssawki gumowej

• ograniczona temperatura stosowania (do 400°C )
• przyssawki z poliuretanu dla temp. nawet do 1200°C

• między przyssawką a obiektem powinna powstać siła tarcia statycznego

• dla zapewnienia zwolnienia obiektu należy wprowadzić dodatkowy krótkotrwały

impuls ciśnieniowy

• chwytaki są przyczyną hałasu powstającego w wyniku rozprężenia gazu, przez

zastosowanie tłumików możliwe jest zredukowanie hałasu do kilkunastu dB.

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

32

CHWYTAKI MAGNETYCZNE

W chwytakach magnetycznych, w celu wytworzenia pola sił działającego na
ferromagnetyczny obiekt manipulacji stosuje się:

• magnesy trwałe
• elektromagnesy
• układy mieszane

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

33

CHWYTAKI MAGNETYCZNE

W chwytaku z magnesem trwałym obiekt trzymany jest dzięki działaniu sił

pola magnetycznego, a jego uwolnienie dokonywane jest mechanicznie np. za
pomocą dodatkowego siłownika.

1

2

Chwytak magnetyczny z dźwignią umożliwiającą odrzucenie

detalu chwytanego

1-chwytak, 2-dźwignia

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

34

CHWYTAKI MAGNETYCZNE

W chwytakach z elektromagnesem obiekt trzymany jest w czasie

przepływu prądu przez uzwojenie.

Napięcie

zasilające

1

2

3

Chwytak elektromagnetyczny

1-rdzeń elektromagnesu, 2-uzwojenie

elektromagnesu, 3-obiekt manipulacji

W

chwytakach

z

magnesem

stałym

i

elektromagnesem obiekt jest trzymany przez
magnes, a siła chwytu zwiększana jest dodatkowo
podczas manipulowania obiektem przez włączenie
prądu w uzwojeniu elektromagnesu.

Uwolnienie obiektu następuje w tych przypadkach
przez zmianę biegunowości elektromagnesu, czasem
dodatkowo wspomagane dźwignią.

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

35

CHWYTAKI MAGNETYCZNE

• możliwością chwytania obiektów ferromagnetycznych

• gwałtownymi przemieszczeniami obiektu manipulacji przy zbliżeniu się

chwytaka (powoduje to utratę dokładności położenia początkowego
obiektu)

• występowaniem magnetyzmu szczątkowego, który powoduje m.in.

przyciąganie drobin metalowych oraz utrudnia uwolnienie obiektu

• zmniejszenie się siły chwytu na skutek zabrudzenia miejsca uchwycenia

np. opiłkami

• wydzielaniem się ciepła w uzwojeniu elektromagnesu.

Ze względu na zmianę właściwości ferromagnetycznych

maksymalna

temperatura

pracy

chwytaków

elektromagnetycznych wynosi ok. 600

o

C.

Niedogodności stosowania chwytaków magnetycznych związane są z:

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

36

CHWYTAKI Z SYSTEMEM CZUJNIKÓW

Obecnie coraz częściej można spotkać chwytaki wyposażone w dodatkowe

czujniki (odległości, momentów, siły, itp.). Przewiduje się, iż w przyszłości
chwytaki robotów będą mogły konkurować z ludzkimi rękami.

Czujnik

odległości

Pomiar siły

i momentów

Czujnik orientacji

Czujnik

zbiżeniowy

Czujnik

pozycji

Czujnik

dotykowy

Końcówki chwytne

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

37

NARZĘDZIA ROBOTÓW

W zastosowaniach przemysłowych bardzo często dochodzi do sytuacji,

kiedy robot zamiast w chwytak, zostaje wyposażony w specjalistyczne
narzędzie. Narzędzie takie jest mocowane w tym samym miejscu, co chwytak
(kołnierz robota).

Robot firmy ABB wyposażony w narzędzie do spawania łukowego

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

38

NARZĘDZIA ROBOTÓW

W zależności od wykonywanych zadań mogą to być:

• narzędzia spawania punktowego (zgrzewadło)
• narzędzia spawania łukowego (pistolet)
• pochodnie spawalnicze lub do cięcia (lanca)
• narzędzia do cięcia wodą
• lasery
• pistolety do malowania
• narzędzia do wiercenia, mielenia, kruszenia, malowania
• wkręcania/wykręcania śrub
• inne

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

39

NARZĘDZIA ROBOTÓW

Narzędzia robotów są urządzeniami wykorzystywanymi do pracy ręcznej, a

przystosowanie ich do pracy w zautomatyzowanych komórkach roboczych
polega zazwyczaj na zaopatrzeniu ich w:

• układ sprzęgający, umożliwiający ich odpowiednie zamocowanie na

nosicielu (np. robocie)

• układ automatycznego sterowania napędem, dostarczania materiałów

roboczych (np. automatycznego podawania elektrody drutowej przy
spawaniu łukowym) i podawania płynów (np. chłodziwa)

• elementy dodatkowe (np. odciążniki).

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

40

SYSTEMY WYMIANY NARZĘDZI

Na nowoczesnych liniach technologicznych fabryk dość często można

spotkać roboty wyposażone w systemy wymiany narządzi:

zwiększenie elastyczności robotów

dobre wyniki ekonomiczne.

Najprostszym rozwiązaniem jest wyposażenie robota w uniwersalny

kołnierz, do którego można dołączać różne typy efektorów.

Sposób wymiany narzędzi musi umożliwić w pełni automatyczną
pracę, czyli musi prowadzić do:

• automatycznego zwolnienia (odłożenia) „starego” efektora
• automatycznego uchwycenia „nowego” efektora
• automatycznego zablokowania „nowego” efektora w kołnierzu
robota
• automatycznego podłączenia linii zasilających i kontrolnych do
efektora.

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

41

SYSTEMY WYMIANY NARZĘDZI

Bardzo ważnymi zagadnieniami są tutaj:

szybka i bezkolizyjna dostępność do magazynu narzędziowego

blokowanie narzędzia w kołnierzu manipulatora.

Blokowanie narzędzia może być zrealizowane za pomocą

pneumatycznej zasuwy.


Rozwiązanie to polega na zamykaniu pneumatycznego

zaworu,

który

poprzez

zasuwę

wpływa

na

zablokowanie/odblokowanie

efektora.

Jeśli

zawór

pneumatyczny jest otwarty zasuwa pneumatyczna jest
zwolniona, natomiast jeśli zawór pneumatyczny jest zamknięty,
wówczas zasuwa ciasno mocuje efektor w kołnierzu chwytaka.

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

42

SYSTEMY WYMIANY NARZĘDZI

Typowym zadaniem, w którym wykorzystywany jest system wymiany

efektorów jest montaż, ponieważ w tym przypadku, roboty wykonują
najczęściej kilka czynności technologicznych przy jednym obiekcie

background image

WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA

KATEDRA MECHATRONIKI

43

SYSTEMY WYMIANY NARZĘDZI


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
2013 10 23 Par wyklad 3id 28292 Nieznany
2013 10 23 Par wyklad 1i2
Napęd Elektryczny wykład
wykład5
Psychologia wykład 1 Stres i radzenie sobie z nim zjazd B
Wykład 04
geriatria p pokarmowy wyklad materialy
ostre stany w alergologii wyklad 2003
WYKŁAD VII
Wykład 1, WPŁYW ŻYWIENIA NA ZDROWIE W RÓŻNYCH ETAPACH ŻYCIA CZŁOWIEKA
Zaburzenia nerwicowe wyklad
Szkol Wykład do Or
Strategie marketingowe prezentacje wykład
Wykład 6 2009 Użytkowanie obiektu
wyklad2
wykład 3

więcej podobnych podstron