Rok akademicki: 2012/2013

Data wykonania ćwiczenia:

Grupa: 12A4

26.03.2013

Zespół: 2

Podstawy Robotyki

Temat ćwiczenia:

Pomiar drgań członu

roboczego manipulatora

Robot FANUC ARC MATE 100

Wykonali:

Mateusz Sito

Tomasz Siwek

Mateusz Żołądkiewicz

1. Cel ćwiczenia.

W ćwiczeniu zapoznaliśmy się ze sposobem pomiaru przyspieszenia za pomocą
akcelerometru, oraz jego budową. Do pomiarów używaliśmy czujnika VN-100.

2. Opis wybranego czujnika (AT4/100)

Zastosowanie:



Pomiar drgań wszelkich obiektów drgających



Ocena stanu dynamicznego maszyny



Ocena stanu łożysk

Opis techniczny:



Wykonany w oparciu o ceramikę PZT



Posiada wbudowany przedwzmacniacz napięciowy, który pozwala na
dwużyłowe połączenie czujnika z odbiornikiem sygnału będącym jednocześnie
jego źródłem zasilania.



Jest odporny na odwrotne podłączenie przewodów



Czujnik zamontowany jest w obudowie ze stali kwasoodpornej

Szczegółowe dane techniczne :



Czułość

100mV/g ± 10% przy +250C



Zakres przyspieszenia

80g warto

_

ci szczytowej



Nieliniowość char. Amplitudowej



1%



Częstotliwość rezonansowa

30kHz



Wpływ temperatury otoczenia

+ 5% w +120oC, -5% w -50 oC



Zakres temperatury otoczenia

–500C do +1200C



Wilgotność względna

95% bez kondensacji



Odporność na wibracje

500g peak



Odporność udary mechaniczne

5000g peak



Wpływ pola elektromagnetycznego

70μg/Gauss



Masa

62gram



Moment montażowy

3Nm

3. Wygląd czujnika:

4. Wykonanie ćwiczenia.

Ćwiczenie wykonane zostało dla następujących prędkości :

V

1

=%V

max

V

2

=%V

max

najazd:

35

85

x, y, z

Wykresy dla V

1

:

Accel X

Accel X, Accel Y, Accel Z

-3,00

-2,50

-2,00

-1,50

-1,00

-0,50

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

a[m

/s

2

]

t[s]

Najazd wzdłuż osi X

X

-3,00

-2,50

-2,00

-1,50

-1,00

-0,50

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

a[m

/s

2

]

t[s]

Wykres zbiorczy dla najazdu wzdłuż osi X

Y

Z

X

Accel Y

Accel X, Accel Y, Accel Z

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

1,00

2,00

3,00

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

a[m

/s

2

]

t[s]

Najazd wzdłuż osi Y

Y

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

1,00

2,00

3,00

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

a[m

/s

2

]

t[s]

Wykres zbiorczy dla najazdu wzdłuż osi Y

Z

X

Y

Accel Z

Accel X, Accel Y, Accel Z

-4,00

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

a[m

/s

2

]

t[s]

Najazd wzdłuż osi Z

Z

-4,00

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

a[m

/s

2

]

t[s]

Wykres zbiorczy dla najazdu wzdłuż osi Z

Z

Y

X

Wykresy dla V

2

Accel X

Accel X, Accel Y, Accel Z

-6,00

-4,00

-2,00

0,00

2,00

4,00

6,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

a[m

/s

2

]

t[s]

Najazad wzdłuż osi X

X

-6,00

-4,00

-2,00

0,00

2,00

4,00

6,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

a[m

/s

2

]

t[s]

Wykres zbiorczy dla najazdu wzdłuż osi X

Z

X

Y

Accel Y

Accel X, Accel Y, Accel Z

-8,00

-6,00

-4,00

-2,00

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

a[m

/s

2

]

t[s]

Najazd wzdłuż osi Y

Y

-8,00

-6,00

-4,00

-2,00

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

a[m

/s

2

]

t[s]

Wykres zbiorczy dla najazdu wzdłuż osi Y

Z

X

Y

Accel Z

Accel X, Accel Y, Accel Z

-8,00

-6,00

-4,00

-2,00

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

a[m

/s

2

]

t[s]

Najazd wzdłuż osi Z

Z

-8,00

-6,00

-4,00

-2,00

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

a[m

/s

2

]

t[s]

Wykres zdiorczy dla najazdu wzdłuż osi Z

Z

X

Y

5. Wnioski.

Badane przez nas drgania mają wpływ na dokładność pracy manipulatora, dlatego ich pomiar
a następnie niwelacja (jeśli zachodzi taka potrzeba) jest ważną kwestią w pracy danego
manipulatora. Znając drgania jakie występują podczas ruchu członu roboczego możemy
dokonywać kalibracji istniejącej już jednostki jak i wprowadzać ulepszenia w fazie
projektowania nowych urządzeń.

Z powyższych wykresów odczytać możemy że:

Maksymalne wartości naprężeń i amplituda drgań zależą od prędkości członu roboczego ( im
wyższa prędkość tym wyższe obie wartości). Podczas ruchu tylko w jednym kierunku
występują również drgania w innych osiach które wynikać mogą z:



Nieprawidłowego montażu manipulatora



Drgań silnika napędowego



Luzów które mogą występować pomiędzy kolejnymi segmentami ramienia.

Aby niwelować drgania członu roboczego należy minimalizować luzy pomiędzy segmentami,
dbać o prawidłowe przymocowanie jednostki do podłoża, wykonywać pracę z możliwie małą
prędkością.