P1080362

13. Zastosowania robotów przemysłowych

Typowymi cechami projektowania mechatronicznego jest interdyscyplinarność, integracja, zorientowanie na rynek oraz jakość produktu dostosowana do wymagań użytkownika. Interdyscyplinarny charakter projektowania mechatronicznego wyraża się koniecznością uwzględnienia w procesie realizacji konstrukcji interdyscyplinarnej natury projektowanych wyrobów, natomiast integracja procesu projektowania umożliwia traktowanie elementów o różnej naturze fizycznej z jednakową wagą.

Filozofia projektowania urządzeń mechatronicznych

Podejście mechatroniczne do projektowania różni się znacznie od klasycznego.

W systemie konwencjonalnym zarówno projekt, jak i przestrzenne rozmieszczenie komponentów mechanicznych i elektronicznych są rozdzielone. Mechatro-niczne podejście do konstruowania charakteryzuje się tym, że system mechaniczny i elektroniczny od samego początku należy traktować jako zintegrowany przestrzennie i funkcjonalnie system całkowity (rys. 13.3). To, co łatwiej jest rozwiązać mechanicznie, rozwiązuje się środkami mechanicznymi, to zaś, co łatwiej rozwiązać elektronicznie — elektronicznymi i komputerowymi. Układ elektroniczny ma więc wpływ na kształtowanie systemu mechanicznego już podczas projektowania i odwrotnie.

Posfepowans konwenqonalne

Postępowanie mechatroniczne

Oddzielne sttadnió

Całościowy układ mechatroniczny

Różnica między konwencjonalnym a mechatronicznym podejściem do konstruowania [9]

Rysunek 133

W systemach mechatronicznych zadanie jest rozwiązane zarówno w sposób mechaniczny, jak i cyfrowo-elektroniczny. Na rysunku 13.4 pokazano typowe fazy, przez jakie wielokrotnie przechodzi proces rozwoju produktu mechatronicznego.

Na rysunku tym ukazano fazy projektowania i opracowania produktu dla trzech obszarów konstrukcji mechanicznej, sterowania i oprogramowania jako dalece niezależne przebiegi, w których sposoby rozważania i postępowania istotnie od siebie odbiegają i których wyniki pracy zebrane razem dają dopiero kompletną dokumentację urządzenia.

Udane opracowanie mechatroniczne powinno zastąpić, uprościć lub poprą wić elementy mechaniczne i/lub tworzyć nową funkcjonalność mechaniczną. Klu czową cechą rozwoju mechatronicznego jest projektowanie i konstruowanie zinte 368 growane z różnymi dziedzinami techniki, np. inżynierią mechaniczną, inżynieri

Prace projektowo-konstrukcyjne -

Czas

Założenia projektowe

Projekt koncepcyjny

Projekt wstępny

Projekt techniczny

Prototyp

-r	Projekt wstępny konstrukqi mechanicznej |
{ | Projekt techniczny konstrukcp mechanicznej |—►
-r	Projekt wstępny układu sterowania
	| | Projekt techniczny układu sterowania	h
H	Projekt wstępny oprogramowania
	Projekt techniczny oprogramowania	H

Rysunek 13.4______, _

Sposób prowadzenia prac projektowo-konstrukcyjnych podczas rozwoju urządzenia mechatronicznego

komputerową, mikroelektroniką i systemami czasu rzeczywistego. Najważniejszą zaletą takiej koncepcji jest zarówno elastyczność procesu rozwojowego, jak i produktu końcowego.

13.2. Robotyzacja stanowisk spawalniczych

W zrobotyzowanej technice spawalniczej najczęściej są stosowane następujące metody:

—    elektryczne spawanie łukowe,

—    spawanie i cięcie laserowe,

—    elektryczne zgrzewanie oporowe,

—    przecinanie plazmowe i strugą wody.

13.2.1.    Zrobotyzowane stanowiska spawania łukowego

13.2.1.1.    Wprowadzenie do elektrycznego spawania łukowego

Wspólną cechą dominujących obecnie metod spawania elektrycznego jest to, że źródłem ciepła jest energia elektryczna przetwarzana na ciepło. Różnice między poszczególnymi metodami spawania, z wykorzystaniem łuku elektrycznego, polegają na:

• sposobie usytuowania łuku elektrycznego względem spawanego przedmiotu, a mianowicie:

‘ ^{łuk utrzymu}j^e się między elektrodą i spawanym przedmiotem.