88696 P1080293

8

Efektory robotów przemysłowych

Niezbędnym wyposażeniem robota przemysłowego są efektory, do których zalicza się:

-    urządzenia chwytające (chwytaki) wykonujące zadania transportowe i manipulacyjne [3,4, 94],

—    narzędzia wykonujące w procesie produkcyjnym zadania technologiczne. Często efektory są wymieniane automatycznie, co znacznie zwiększa zakres zastosowania robota.

8.1. Zadania urządzeń chwytających

W procesie manipulacji urządzenia chwytające robotów przemysłowych bezpośrednio współpracują z manipulowanymi przedmiotami i służą do następujących elementarnych zadań [3,94]:

1)    pobrania (uchwycenia) obiektu manipulacji (przedmiotu) w położeniu początkowym,

2)    trzymania obiektu (przedmiotu) w trakcie trwania czynności manipulacyjnych, tzn. oddziaływania na przedmiot z siłą zapobiegającą zmianie jego położenia względem chwytaka, w wyniku oddziałujących na przedmiot sił ciężkości lub sił bezwładności,

3)    poprawiania (ewentualnego) orientacji manipulowanego przedmiotu w taki sposób, by odchyłka początkowego położenia przedmiotu od położenia zadanego nie wpływała na końcowe położenie przedmiotu,

4)    uwolnienia obiektu manipulacji w miejscu docelowym.

Każde z tych zadań jest związane z wykonywaniem czynności (przebiega w kilku fazach) polegających na pobraniu i przekazaniu odpowiednich informa-232 cji o obiekcie manipulacji oraz na oddziaływaniu na obiekt.

W ogólnym przypadku pobranie obiektu manipulacji może być związane _z koniecznością określenia jego pozycji i zorientowania, identyfikacji jego kształ-ui₍ rozpoznania płaszczyzny styku końcówek chwytnych z powierzchnią obiek-^ z koniecznością wykonywania ruchów korekcyjnych chwytaka, w celu wła-^jwego ustawienia chwytaka względem obiektu manipulacji. W końcowej fazie pobierania obiektu następuje przemieszczenie członów mechanizmu wykonawczego chwytaka, powodujące uchwycenie obiektu.

Poprawne uchwycenie obiektu manipulacji jest zależne od:

-    sposobu unieruchomienia obiektu w chwytaku,

-    parametrów obiektu manipulacji,

-    wzajemnego początkowego ustawienia chwytaka i obiektu,

-    warunków dynamicznych procesu manipulacji.

Unieruchomienie obiektu w chwytaku może być wykonane dwo-

ma sposobami:

-    przez wytworzenie pola sił działających na obiekt manipulacji (chwytanie siłowe),

-    przez odjęcie obiektowi sześciu stopni swobody (chwytanie kształtowe).

Oba sposoby oddziaływania na obiekt manipulacji powinny być na tyle

skuteczne, aby w czasie wykonywania złożonych ruchów nie zmienił on swego położenia względem chwytaka (tzn. nie wysunął się z końcówek chwytnych bądź nie zmienił swego ukierunkowania). Urządzenia chwytające robotów przemysłowych są bowiem jedynym zespołem, który bezpośrednio oddziałuje na obiekt manipulowany i powoduje jego unieruchomienie. Chwytak powinien ograniczyć swobodę ruchu obiektu w sześciu kierunkach: wzdłuż trzech osi układu prostokątnego oraz wokół nich.

Na warunki chwycenia mają wpływ takie parametry obiektu manipulacji, jak: kształt i wymiary, masa, położenie środka ciężkości, moment bezwładności, rodzaj materiału, odporność na zewnętrzne naprężenia, tolerancja wykonania i gładkość powierzchni. Parametry te mają wpływ na konstrukcję chwytaka, np. właściwe uchwycenie wymaga zastosowania odpowiedniego rodzaju napędu (m.in. żądanej wartości siły chwytu), właściwego systemu przemieszczania się końcówek chwytnych, sposobu ich zatrzymania, a nawet zastosowania odpowiednich czujników.

Niedokładność wzajemnego początkowego ustawienia chwytaka i obiektu powstaje na skutek niedokładności urządzeń podająco-ońen-tających oraz błędów pozycjonowania robota. W przypadku niedokładnego ustawienia mogą wystąpić podczas chwytania niepożądane (czasem nawet niebezpieczne) {Obciążenia, które są przejmowane przez obiekt manipulacji, przez manipulator oraz urządzenia współpracujące.

Warunki dynamiczne procesu manipulacji wpływają na proces chwytania w ten sposób, że wypadkowa sił działających na obiekt w czasie wykonywania złożonych ruchów może zmieniać zarówno swą wartość, jak i kierunek Jest to związane z rodzajem wykonywanych ruchów oraz z wartościami przy 233