Programul de studii Roboticǎ [309117]

Universitatea POLITEHNICA din București

Facultatea de Ingineria și Managementul Sistemelor Tehnologice

Programul de studii Roboticǎ

[anonimizat]: [anonimizat],

Conf. dr. ing. POPESCU Diana

2017

Departamentul Mașini și Sisteme de Producție

Studii universitare de Licență

Domeniul Mecatronicǎ și Roboticǎ

Programul de studii Roboticǎ

TEMA

PROIECTULUI DE DIPLOMĂ

Robot industrial tip braț articulat integrat într-o [anonimizat]: [anonimizat],

Conf. dr. ing. [anonimizat],

Prof. dr. ing. Cristian DOICIN Prof. dr. ing. Tiberiu DOBRESCU

2017

Studiul de fundamentare tehnică a temei de proiect

1.1 Analiza comparativa a aplicatiilor robotizate similar celei de proiectat

Celulă flexibilă de ambutisare care integrează roboți ABB 7600

Fig.1.1 Celula robotizata ABB[4]

Fig.1.2 Imagine cu axa 7 a robotului

Fig.1.3 Depunerea portierelor pe cele 2 conveioare cu banda

Celula flexibilă integrează roboți ABB IRB 7600FX care încarcă si descarcă aceste prese de culoare verde. Linia de prese conține 7 roboți ABB IRB 7600FX, [anonimizat] a izola fonic si pentru siguranță. [anonimizat].

Celulă flexibilă de ambutisare care integrează roboți Comau

Fig.1.4 Preluarea tablei

Un robot preia tabla din acea stivă si o [anonimizat] o [anonimizat] o adauga in presa de ambutisare.

Fig.1.5 Preluarea tablei de la un robot la celalalt

În cea de-a doua imagine se vad cei doi roboti care sunt pozitionati pe suporturi de supra înaltare. Ei sunt pozitionați între prese pentru a prelua obiectul de tablă și a-l depune in presă. După cum se vede in imagine cei doi roboți au axa 7 pentru a putea introduce obiectele in presa si ambele axe 7 sunt una langa alta deoarece un robot il asteapta cu efectorul fara obiect pe celălalt robot pentru a aduce obiectul fix in aceeasi poziție pentru a-l prelua.

Fig.1.6 Depunerea portierei pe banda

Iar in aceasta imagine este iesirea din celula din ambutisare cand robotul depune portiera pe conveiorul cu banda.

Celulă flexibilă de ambutisare care integrează roboți KUKA

Fig.1.7 Preluarea tablei de catre doi roboti suspendati pe tavan

Această imagine este facută la intrarea în celulă. Cei doi roboti KUKA sunt montați pe tavan si se pot deplasa. Ei preiau din stivă obiectele și le pozitionează pe conveiorul cu bandă.

Fig.1.8 Introducerea tablei in presa

Obiectele sunt preluate de pe conveiorul cu bandă de un robot montat pe tavan care se observă ca are acea axa 7 pentru a depune obiectele in presă.

Fig.1.9 Depunerea obiectelor pe conveyor

In aceasta imagine se poate observa depunearea obiectelor pe conveiorul cu banda dupa ce acestea au fost preluate din presa de ambutisare.

Analiza comparativa a variantelor constructive similare de Roboți Industriali

Motoman MH80 II

Fig.1.10 Robotul Motoman MH80 II

Robotul Motoman MH80 [anonimizat] 6 axe oferind o sarcina portanta mare de pana la 80kg. [anonimizat]/descarcarea diferitelor masini cu piese si aplicatii de prelucrare sau distribuire. [anonimizat] o mica zona de interferenta permite robotului sa fie plasat aproape de echipament pentru reducerea dimensiunilor spatiului recomanda. Robotul Motoman MH80 II poate fi instalat pe podea, perete sau tavan.

Spatiul de lucru

Fig.1.11 Spatiul de lucru al robotului Motoman MH80 II

Fig. 1.12 Spațiul de lucru al robotului Motoman MH80 II

Tabelul 1 Performanțele robotului Motoman MH80 II

Abb IRB 7600

Fig.1.13 Robotul ABB IRB 7600

Robotul ABB IRB 7600 este ideal pentru aplicatiile in care este nevoie de forta mare, indiferent de industrie. De obicei este folosit pentru a manipula piese grele, pentru a ridica motoare sau in turnatorii.

Spatiul de lucru

Fig.1.14 Spatiul de lucru al robotului ABB IRB 7600

Tabelul 2 Performanțele robotului ABB IRB 7600

KUKA KR 150

Fig.1.15 Robotul KUKA KR 150

Baza robotului este joasa si axa 2 este la destanta de 400 de mm , este un robot facut pentru a lucra de deasupra de exemplu pentru a indeparta piesele turnate sau piese din plastic.

Spatiul de lucru

Fig.1.16 Spatiul de lucru al robotului KUKA KR 150

Tabelul 3 Performanțele robotului KUKA KR 150

Nachi ST210TP

Fig.1.17 Robotul Nachi ST210TP

Robotul industrial Nachi ST210TP este conceput special pentru manipulare, avand un design foarte rigid, sistem de amortizare a vibratiilor, marind considerabil viteza de lucru. Are 7 axe, ceea ce il face potrivit pentru industrial de prelucrare a tablei dar se poate folosi cu succes si in alte industrii.

Spatiul de lucru

Fig.1.18 Spatiul de lucru al robotului Nachi ST210TP

Tabelul 4 Performanțele robotului Nachi ST210TP

Analiza comparativa a solutiilor constructive de realizare a ansamblurilor pariale specifice roboților industriali

Arhitectura robotului industrial tip braț articulat cu structură cinematică deschisă utilizat

În componenta robotului industrial de tip braț articulat, intră robotul industrial cu șase axe de rotație și în plus o axă de translație a end effectorului și un soclu de supraînălțare, ambele pentru a extinde spațiul de lucru al robotului și pentru a poziționa corespunzator foile de tablă in presă.

Fig. 1.19. Poziționarea robotului industrial

În figura 1.19. se poate observa poziționarea și zona de lucru a robotului industrial de tip braț articulat cu cinematică deschisă pe soclul de supraînălțare.

Detaliile constructive ale robotului industrial de tip braț articulat Motoman MH80 II

Fig. 1.20. Vederea de ansamblu a bazei robotului Motoman Mh80 II

În figura 1.20. este prezentată vederea de ansamblu a bazei robotului, care alcătuiește sistemul axelor 1 și 2 de rotație a robotului Motoman MH80 II.

Baza robotului are în componență reductorul cicloidal al axei 1 , motorul electric și pachetul de rulmenți.

Concluzii

Concluzii privind specificul analizei robotizate similare celei de proiectat

În urma analizei comparative a aplicațiilor robotizate similare celei de proiectat de la capitolul 1.1. , unde s-au prezentat diferite celule flexibile de fabricație utilizând roboți industriali de tip braț articulat, se pot trage următoarele concluzii.

datorita gradului de automatizare de 100%, timpul de producție este redus foarte mult, favorizând producția componentelor de serie mare si masă.

se utilizează un end effector vacumatic cu ventuze, care se poate modifica in funcție de forma elementelor pe care le va prelua

în cazul în care în unitatea de producție respectivă sunt mai multe celule flexibile de fabricație sau dacă aceasta nu dispune de un spațiu de producție încăpător, se recomandă compactarea celulei pe cât posibil

Celula de fabricație flexibilă va conține următoarele elemente :

Pentru a transporta foile de tablă în celula flexibilă se utilizează un conveior cu bandă

Pentru a încărca și descărca foile de tablă în și din presele de ambutisare se folosesc roboți industriali de tip braț articulat cu 6 respectiv 7 axe de libertate și effector vacumatic

Presele care realizează procesul de ambutisare sunt prese hidraulice amplasate in linie, fiecare presă în parte poate realiza acest proces în aproximativ 6 secunde

Concluzii privind caracteristicile tehnice ale ansamblului general al robotului industrial

Fig.1.21 Robotul Motoman MH80 II

Robotul Motoman MH80 II este un robot versatil, de mare viteza cu 6 axe oferind o sarcina portanta mare de pana la 80kg. Ofera perfomanta superioara in manipularea materialelor, incarcarea/descarcarea diferitelor masini cu piese si aplicatii de prelucrare sau distribuire. Spatiul de lucru crescut ,cu o mica zona de interferenta permite robotului sa fie plasat aproape de echipament pentru reducerea dimensiunilor spatiului recomanda. Robotul Motoman MH80 II poate fi instalat pe podea, perete sau tavan.

Fig.1.22 Spațiul de lucru al robotului Motoman MH80 II

Fig. 1.23 Spațiul de lucru al robotului Motoman MH80 II

Tabelul 5 Performanțele robotului Motoman MH80 II

În urma analizei comparative a variantelor constructive similare celei de proiectat de la capitolul 1.2., unde s-au prezentat diferite modele de roboți industriali de la diferite firme producătoare, se pot trage următoarele concluzii:

în funcție de aplicație, se recomandă alegerea robotului care are raza de acțiune suficient de mare pentru a putea ajunge în toate zonele necesare, în cazul de față pentru a putea încărca si descărca presele hidraulice.

în funcție de piesele rezultante din procesul de ambutisare se recomanda alegerea effectorului vacumatic potrivit.

Concluzii privind soluțiile constructive specifice ce urmează a fi adoptate pentru ansamblurile parțiale specifice robotului industrial

În urma analizei comparative a soluțiilor constructive de realizare a ansamblurilor parțiale de la capitolul 1.3 unde s-au prezentat principii și teorii în ceea ce privesc roboții industriali se pot trage următoarele concluzii:

se vor folosi reductoare atașate motoarelor pentru cuplele de rotații

etanșarea cuplelor de rotație se v-a realiza cu inele tip ”O” Ring

pentru sistemul de lăgariure a cuplelor se vor folosi rulmenți dimensionați dupa cupla pe care aceștia o deservesc

2. Proiectarea cinematică si organologică a ansamblurilor specificate în tema de proiect

2.1. Prezentarea ansamblului general al Robotului Industrial

2.1.1. Caracteristici tehnice generale rezultate pentru ansamblul general al Robotului Industrial

Robotul Motoman MH80 II este un robot versatil, de mare viteză cu 6 axe oferind o sarcină portantă mare de pană la 80kg. Oferă perfomanță superioara in manipularea materialelor, încarcarea/descarcarea diferitelor mașini cu piese și aplicații de prelucrare sau distribuire. Spațiul de lucru crescut ,cu o mică zonă de interferență permite robotului sa fie plasat aproape de echipament pentru reducerea dimensiunilor spațiului recomandat. Robotul Motoman MH80 II poate fi instalat pe podea, perete sau tavan.

Fig. 2.1. Robotul Motoman MH80 II

Tabelul 6 Fișa tehnică a robotului MOTOMAN MH80 II

2.1.2. Prezentarea vederilor principale (ortogonale) și a structurii cinematice complete a ansamblului general al Robotului Industrial

Fig. 2.2. Vedere izometrică a robotului

Fig. 2.3. Vedere frontală a robotului

Fig. 2.4. Vedere laterala a robotului

Fig. 2.5. Vedere de sus a robotului

2.1.3. Calcule cinematice și de determinare a încărcărilor aplicate ansamblului general al robotului industrial proiectat

2.1.3.1. Determinarea volumului total al robotului

Pentru determinarea volumului total al robotului de proiectat se realizeaza calculul volumelor principaleor componente astfel încât să se poată determina masa exacta pe principalele axe ale robotului industrial.

Vtotal= V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + V7

Fig. 2.6. Împartirea pe volume a robotului

Volumele pentru fiecare componentă au fost măsurate cu ajutorul programului CATIA V5 R21, volumele fiind următoarele.

V1=0.039m3

V2=0.039m3

V3=0.024m3

V4=0.026m3

V5=0.007m3

V6=0.003m3

V7=0.0001045m3

Vtotal = 0.1381045 m3

Masa robotului Motoman MH 80II este de 555Kg. Cunoscând in procente cât reprezintă un volum inițial dintr-un volum final se poate afla masa.

mi= x% * 555 [kg]

m1=28.24% * 555 = 156.732 Kg

m2=28.24% * 555 = 156.732 Kg

m3=17.38% * 555 = 96.46 Kg

m4=18.83% * 555 = 104.51 Kg

m5=5.06% * 555 = 28.1 Kg

m6=2.17% * 555 = 12.044 Kg

m7=0.00757% * 555 = 0.042 Kg

mefector = 23.06kg

mobiect=5.48kg

2.1.3.2. Calculul fortelor gravitationale:

Fig. 2.7. Ilustrarea forțelor gravitaționale pe schema cinematică simplificată

G1=156.732 * 9.8 = 1535.9736N

G2=156.732 * 9.8 = 1535.9736N

G3=96.46 * 9.8 = 945.308N

G4=104.51 * 9.8 = 1024.198N

G5=28.1 * 9.8 = 275.38N

G6=12.044 * 9.8 = 118.0312N

G7=0.042 * 9.8 = 0.4116N

Gefector=23.06 * 9.8 = 225,988N

Gobiect=5.48 * 9.8 = 53,704N

2.1.3.3. Calculul vitezelor unghiulare si acceleratiilor unghiulare:

ω1 = 2.97rad/s

ω2 = 2.44rad/s

ω3 = 2.79rad/s

ω4 = 4.01rad/s

ω5 = 4.01rad/s

ω6 =6.11rad/s

ε1 = =5.94rad/s2

ε2 = =4.88rad/s2

ε3 = =5.58rad/s2

ε4 = =8.02rad/s2

ε5 = =8.02rad/s2

ε6 = =12.22rad/s2

2.1.3.4. Raze cinematice aferente distributiei de forte in cupla 1

Fig. 2.8. Ilustrarea razelor cinematice precum și a forțelor centrifugale si tangențiale în cazul rotației la bază, vedere laterală

Fig. 2.9. Ilustrarea razelor cinematice precum și a forțelor centrifugale și tangențiale în cazul rotației la bază, vedere de sus

Rc21= tg A = 74/114 => A = arctg 0.65≈33⁰ => sin 33⁰ = 74/Rc21 => Rc21 = 137mm

Rc31= tg B = 406/318=> B = arctg 1.28≈52⁰=> sin 52⁰ = 406/Rc31 => Rc31 = 514mm

Rc41= tg C = 1126/612 => C= arctg 1.83≈61⁰=> sin 61⁰ = 1126/Rc41 => Rc41 = 1294mm

Rc51= tg D = 1569/302 => D = arctg 2.3 ≈ 79⁰=> sin 79⁰ = 1569/Rc51 => Rc51 = 1601mm

Rc61= tg E = 1966/71 => E = arctg 28≈ 88⁰=> sin 88⁰ = 1966/Rc61 => Rc61 = 1986mm

Rc71= tg F = 1966/41 => F = arctg 48 ≈ 88⁰=> sin 88⁰ = 1966/Rc71 => Rc71 = 1967mm

Rc81= tg G = 1973/153 => G = arctg 12 ≈ 85⁰=> sin 85⁰ = 1973/Rc81 => Rc81 = 1993mm

Rc91= tg H = 1973/ 170 => H = arctg 11.6 ≈ 85⁰=> sin 85⁰ = 1973/Rc91 => Rc91 = 1980 mm

Acceleratia tangentiala[rad*m/sec2]

atg= ε * Rc

atg21=5.94 * 0.137 = 0.81

atg31=5.94 * 0.514 = 3.05

atg41=5.94 * 1.294 = 7.68

atg51=5.94 * 1.601 = 9.5

atg61=5.94 * 1.986 = 11.8

atg71=5.94 * 1.967 = 11.68

atg81=5.94 * 1.993 = 11.83

atg91=5.94 * 1.98 = 11.76

Forte centrifugale [N] (Fcfi = mi * ω12 * Rcij)

Fcf21 = 156.732 * 2.972 * 0.137 = 189.4 N

Fcf31 = 96.46 * 2.972 * 0.514 = 437.34 N

Fcf41 = 104.51* 2.972 * 1.294 = 1192.9 N

Fcf51 = 28.1 * 2.972 * 1.601 = 396.83 N

Fcf61 = 12.044 * 2.972 * 1.986 = 211 N

Fcf71 = 0.042 * 2.972 * 1.967 = 0.72 N

Fcf81 = 23.06 * 2.972 * 1.993 = 405.39 N

Fcf91 = 5.48 * 2.972 * 1.980 = 95.71 N

Forte tangentiale [N] (Ftgi=mi * atgij)

Ftg21 = 156.732 * 0.81 = 126.95 N

Ftg31 = 96.46 * 3.05 = 294.2 N

Ftg41 = 104.51* 7.68 = 802.63 N

Ftg51 = 28.1 * 9.5 = 266.95 N

Ftg61 = 12.044 * 11.8 = 142.11 N

Ftg71 = 0.042 * 11.68 = 0.49 N

Ftg81 =23.06 * 11.83 = 272.8 N

Ftg91 = 5.48 * 11.76 = 64.44 N

2.1.3.5. Raze cinematice aferente distributiei de forte in cupla 2

Fig. 2.10. Ilustrarea razelor cinematice precum și a forțelor centrifugale si tangențiale în cazul rotației segmentului 1

Rc32= tgA= 348/95 => A = arctg 3.6 ≈75⁰ => sin 75⁰ = 348/Rc32 => Rc32 = 363 mm

Rc42= tg B = 1055/389 => B = arctg 2.7 ≈70⁰ => sin 70⁰ = 1055/Rc42 => Rc42 = 1122 mm

Rc52= tg C = 1521/ 78 => C = arctg 19 ≈ 87⁰ => sin 87⁰ = 1521/Rc52 => Rc52 = 1536 mm

Rc62= tg D = 1828/152 => D = arctg 12 ≈ 85⁰ => sin 85⁰ = 1828/Rc62 => Rc62 = 1846 mm

Rc72= tg E = 1840/ 264 => E = arctg 7 ≈ 82⁰ => sin 82⁰ = 1840/Rc72 => Rc72 = 1859 mm

Rc82= tg F = 1866/ 377 => F = arctg 5 ≈ 79⁰ => sin 79⁰ = 1866/Rc82 => Rc82 = 1904 mm

Rc92= tg G = 1870/ 394 => G = arctg 4.7 ≈ 78⁰ => sin 78⁰ = 1870/Rc92 => Rc92 = 1908 mm

Acceleratia tangentiala[rad*m/sec2]

atg= ε * Rc

atg32= 4.88 * 0.363 = 1.77

atg42= 4.88 * 1.122 = 5.47

atg52= 4.88 * 1.536 = 7.49

atg62= 4.88 * 1.846 = 9

atg72= 4.88 * 1.859 = 9.07

atg82= 4.88 * 1.904 = 9.29

atg92= 4.88 * 1.908 = 9.31

Forte centrifugale [N] (Fcfi = mi * ω22 * Rcij)

Fcf32 = 96.46 * 2.442 * 0.363 = 208.46 N

Fcf42 = 104.51* 2.442 * 1.122 = 698.12 N

Fcf52 = 28.1 * 2.442 * 1.536 = 256.96 N

Fcf62 = 12.044 * 2.442 * 1.846 = 132.36 N

Fcf72 = 0.042 * 2.442 * 1.859 = 0.46 N

Fcf82 = 23.06 * 2.442 * 1.904 = 261.4 N

Fcf92 = 5.48 * 2.442 * 1.908 = 62.24 N

Forte tangentiale [N] (Ftgi=mi * atgij)

Ftg32 = 96.46 * 1.77 = 170.73 N

Ftg42 = 104.51* 5.47 = 571.66 N

Ftg52 = 28.1 * 7.49 = 210.46 N

Ftg62 = 12.044 * 9 = 108.39 N

Ftg72 = 0.042 * 9.07 = 0.38 N

Ftg82 = 23.06 * 9.29 = 214.22 N

Ftg92 = 5.48 * 9.31= 51.01 N

2.1.3.6. Raze cinematice aferente distributiei de forte in cupla 3

Fig. 2.11. Ilustrarea razelor cinematice precum și a forțelor centrifugale si tangențiale în cazul rotației segmentului 2

Rc43 = tg A = 214/159 => A = arctg 1.34 ≈ 53⁰ => sin 53⁰ = 214/Rc43 => Rc43 = 271 mm

Rc53 = tg B = 697/151 => B = arctg 4.6 ≈ 77⁰ => sin 77⁰ = 697/Rc53 => Rc53 = 719 mm

Rc63 = tg C = 1054/382 => C = arctg 2.76 ≈ 70⁰ => sin 70⁰ = 1054/Rc63 => Rc63 = 1121 mm

Rc73 = tg D = 1099/494 => D = arctg 2.2 ≈ 66⁰ => sin 66⁰ = 1099/Rc73 => Rc73 = 1208 mm

Rc83 = tg E = 1160/606 => E = arctg 1.9 ≈ 62⁰ => sin 62⁰ = 1160/Rc83 => Rc83 = 1318 mm

Rc93 = tg F = 1169/623 => F = arctg 1.88 ≈ 62⁰ => sin 62⁰ = 1169/Rc93 => Rc93 = 1328 mm

Acceleratia tangentiala[rad*m/sec2]

atg= ε * Rc

atg43 = 5.58 * 0.271 = 1.51

atg53 = 5.58 * 0.719 = 4.01

atg63 = 5.58 * 1.121 = 6.25

atg73 = 5.58 * 1.208 = 6.74

atg83 = 5.58 * 1.318 = 7.35

atg93 = 5.58 * 1.328 = 7.41

Forte centrifugale [N] (Fcfi = mi * ω32 * Rcij)

Fcf43 = 104.51* 2.792 * 0.271 = 220.46 N

Fcf53 = 28.1 * 2.792 * 0.719 = 157.27 N

Fcf63 = 12.044 * 2.792 * 1.121 = 105.1 N

Fcf73 = 0.042 * 2.792 * 1.208 = 0.4 N

Fcf83 = 23.06 * 2.792 * 1.318 = 236.58 N

Fcf93 = 5.48 * 2.792 * 1.328 = 56.65 N

Forte tangentiale [N] (Ftgi=mi * atgij)

Ftg43 = 104.51* 1.51 = 157.81 N

Ftg53 = 28.1 * 4.01 = 112.68 N

Ftg63 = 12.044 * 6.25 = 75.28 N

Ftg73 = 0.042 * 6.74 = 0.28 N

Ftg83 = 5.48 * 7.35 = 40.28 N

Ftg93 = 23.06 * 7.41 = 170.87 N

2.1.3.7. Calcul torsor rezultant redus pentru axa 6

Fig. 2.12. Torsorul resultant redus

Fig. 2.13. Ilustrarea forțelor care se iau in calcul pentru a afla torsorul rezultant redus

Calculul greutatii obiectului,efectorului si flansei.

Gob = 5.48 * g = 5.48 * 9.8 = 53.7 N

Gef = 23.06 * g = 23.06 * 9.8 = 225.99 N

Gfl = 0.042 * g = 0.042 * 9.8 = 0.412

Calcul forțe tangențiale si centrifugale

Fortele pe axa X:

α1(2) = 1°

Cosα1(2) = 0.99

α1(3) = 33°

Cosα1(3) = 0.83

α2(2) = 2°

Cosα2(2) = 0.99

α2(3) = 30°

Cosα2(3) = 0.87

α3(2) = 5°

Cosα3(2) = 0.99

α3(3) = 26°

Cosα3(3) = 0.90

F1x (1) = mob * ω62 * Rc91 = 5.48 * 6.112 * 1.98 = 405.06 N

F1x (2) = mob * ω62 * Cosα1(2) * Rc92 = 5.48 * 6.112 * 0.99 * 1.908 = 382.53 N

F1x (3) = mob * ω62 * Cosα1(3) * Rc93 = 5.48 * 6.112 * 0.83 * 1.328 = 225.5 N

F2x(1) = mefector * ω62 * Rc81 = 23.06 * 6.112 * 1.993 = 1715.73 N

F2x(2) = mefector * ω62 * Cosα2(2) * Rc82 = 23.06 * 6.112 * 0.99 * 1.904 = 1622.72 N

F2x(3) = mefector * ω62 * Cosα2(3) * Rc83 = 23.06 * 6.112 * 0.87 * 1.318 = 987.13 N

F3x(1) = m7 * ω62 * Rc71 = 0.042 * 6.112 * 1.967 = 3.08 N

F3x(2) = m7 * ω62 * Cosα3(2) * Rc72 = 0.042 * 6.112 * 0.99 * 1.859 = 2.89 N

F3x(3) = m7 * ω62 * Cosα3(3) * Rc73 = 0.042 * 6.112 * 0.90 * 1.208 = 1.7 N

Fortele pe axa Z:

F1z(2) = mob * atg ob = 5.48 * 23.08 = 126.48 N

atg ob = 𝜀6 ∗ Cosα1(2) ∗ 𝑅𝑐92 = 12.22 * 0.99 * 1.908 = 23.08

F1z(3) = mob * atg ob = 5.48 * 13.47 = 73.82 N

atg ob = 𝜀6 ∗ Cosα1(3) ∗ 𝑅𝑐93 = 12.22 * 0.83 * 1.328 = 13.47

F2z(2) = mefector * atg ob = 23.06 * 23.03 = 531.07 N

atg efector = 𝜀6 ∗ Cosα2(2) ∗ 𝑅𝑐82 = 12.22 * 0.99 * 1.904 = 23.03

F2z(3) = mefector * atg ob = 23.06 * 14.01= 323.1 N

atg efector = 𝜀6 ∗ Cosα2(3) ∗ 𝑅𝑐83 = 12.22 * 0.87 * 1.318 = 14.01

F3z(2) = m7 * atg ob = 0.042 * 22.49 = 0.94 N

atg m7 = 𝜀6 ∗ Cosα3(2) ∗ 𝑅𝑐72 = 12.22 * 0.99 * 1.859 = 22.49

F3z(3) = m7 * atg ob = 0.042 * 13.28 = 0.56 N

atg m7 = 𝜀6 ∗ Cosα3(3) ∗ 𝑅𝑐73 = 12.22 * 0.90 * 1.208 = 13.28

Fortele pe axa Y:

F1y(1) = mob * 𝜀6 ∗ 𝑅c91 = 5.48 * 12.22 * 1.98 = 132.6 N

F2y(1) = mefector * 𝜀6 ∗ 𝑅c81 = 23.06 * 12.22 * 1.993 = 561.61 N

F3y(1) = m7 * 𝜀6 ∗ 𝑅c71 = 0.042 * 12.22 * 1.967 = 1.009 N

Forte combinate:

F1x = 405.06 + 382.53 + 225.5 = 1013.09 N

F2x = 1715.73 + 1622.72 + 987.13 = 4325.58 N

F3x = 3.08 + 2.89 + 1.7 = 7.67 N

F1z = 126.48 + 73.82 = 200.3 N

F2z = 531.07 + 323.1 = 854.17 N

F3z = 0.94 + 0.56 = 1.5 N

Forte rezultante:

Fx rez = -(F1x + F2x + F3x ) = -( 1013.09 + 4325.58 + 7.67 ) = -5346.34 N

Fy rez = F1y + F2y + F3y = 132.6 + 561.61 + 1.009 = 695.22 N

Fz rez = -( F1z + F2z + F3z) = – ( 200.3 + 854.17 + 1.5 ) = -1055.97 N

2.1.3.8. Calcul momente de inerție

Fig. 2.14. Cotele brațelor pentru calcularea momentelor

Mx = F1y * R1 + F2y * R2 + F3y * R3 = 132.6 * 0.18 + 561.61 * 0.1 + 1.009 * 0.017=80.05Nm

My = F1x * R1 + F2x * R2 + F3x * R3 = 1013.09 * 0.18 + 4325.58 * 0.1 + 7.67 * 0.017 = 615.13 Nm

Mz = 0 Nm(se va calcula separat)

Calcul Mz

Mz = (Job + Jefector + Jflansa) * 𝜀6

Job = W(a2+b2)/12g=m∗g(a2+b2)/12g=m(a2+b2)/12

W – greutatea obiectului

a – latimea obiectului

b – lungimea obiectului

g – acceleratia gravitationala=10

Job = m(a2+b2)/12 = 5.48 * ( 15002 + 13002 )/12 = 21591200/12 = 1.799 kg * m

Jef = m(a2+b2)/12 = 23.06 * (10002 + 3502)/12 = 2.157 kg * m

Jflansa = WD2/8g = mD2/8= 0.042 * 1000/8 = 5.25 kg * m

Mz = ( 1.799 + 2.157 + 0.39) * 12.22 = 53.1 Nm

Mz = 53 Nm

Jfl= 0.042/8 * (10000 – 2500) = 39.37 Nmm = 0.39 Nm

2.1.3.9. Calcul torsor rezultant redus pentru axa 5

Fig. 2.15. Cotele brațelor pentru calcularea momentelor

Calcul forte tangentiale si centrifugale

Fortele pe axa X:

α1(2) = 1°

Cosα1(2) = 0.99

α1(3) = 33°

Cosα1(3) = 0.83

α2(2) = 2°

Cosα2(2) = 0.99

α2(3) = 30°

Cosα2(3) = 0.87

α3(2) = 5°

Cosα3(2) = 0.99

α3(3) = 26°

Cosα3(3) = 0.90

F1x (1) = mob * ω52 * Rc91 = 5.48 * 4.012 * 1.98 = 174.48 N

F1x (2) = mob * ω52 * Cosα1(2) * Rc92 = 5.48 * 4.012 * 0.99 * 1.908 = 166.45 N

F1x (3) = mob * ω52 * Cosα1(3) * Rc93 = 5.48 * 4.012 * 0.83 * 1.328 = 97.13 N

F2x(1) = mefector * ω52 * Rc81 = 23.06 * 4.012 * 1.993 = 739.019 N

F2x(2) = mefector * ω52 * Cosα2(2) * Rc82 = 23.06 * 4.012 * 0.99 * 1.904 = 698.96 N

F2x(3) = mefector * ω52 * Cosα2(3) * Rc83 = 23.06 * 4.012 * 0.87 * 1.318 = 425.19 N

F3x(1) = m7 * ω52 * Rc71 = 0.042 * 4.012 * 1.967 = 1.33 N

F3x(2) = m7 * ω52 * Cosα3(2) * Rc72 = 0.042 * 4.012 * 0.99 * 1.859 = 1.24 N

F3x(3) = m7 * ω52 * Cosα3(3) * Rc73 = 0.042 * 4.012 * 0.90 * 1.208 = 0.73 N

Fortele pe axa Z:

F1z(2) = mob * atg ob = 5.48 * 15.15 = 83.018 N

atg ob = 𝜀5 ∗ Cosα1(2) ∗ 𝑅𝑐92 = 8.02 * 0.99 * 1.908 = 15.15

F1z(3) = mob * atg ob = 5.48 * 8.84 = 48.44 N

atg ob = 𝜀5 ∗ Cosα1(3) ∗ 𝑅𝑐93 = 8.02 * 0.83 * 1.328 = 8.84

F2z(2) = mefector * atg ob = 23.06 * 15.12 = 348.61 N

atg efector = 𝜀5 ∗ Cosα2(2) ∗ 𝑅𝑐82 = 8.02 * 0.99 * 1.904 = 15.12

F2z(3) = mefector * atg ob = 23.06 * 9.2 = 212.1 N

atg efector = 𝜀5 ∗ Cosα2(3) ∗ 𝑅𝑐83 = 8.02 * 0.87 * 1.318 = 9.2

F3z(2) = m7 * atg ob = 0.042 * 14.76 = 0.62 N

atg m7 = 𝜀5 ∗ Cosα3(2) ∗ 𝑅𝑐72 = 8.02 * 0.99 * 1.859 = 14.76

F3z(3) = m7 * atg ob = 0.042 * 8.72 = 0.37 N

atg m7 = 𝜀5 ∗ Cosα3(3) ∗ 𝑅𝑐73 = 8.02 * 0.90 * 1.208 = 8.72

Fortele pe axa Y:

F1y(1) = mob * 𝜀5 ∗ 𝑅c91 = 5.48 * 8.02 * 1.98 = 87.02 N

F2y(1) = mefector * 𝜀5 ∗ 𝑅c81 = 23.06 * 8.02 * 1.993 = 368.59 N

F3y(1) = m7 * 𝜀5 ∗ 𝑅c71 = 0.042 * 8.02 * 1.967 = 0.66 N

Forte combinate:

F1x = 174.48 + 166.45 + 97.13 = 438.06 N

F2x = 739.019 + 698.96 + 425.19 = 1863.17 N

F3x = 1.33 + 1.24 + 0.73 = 3.3 N

F1z = 83.018 + 48.44 = 131.46 N

F2z = 348.61 + 212.1 = 560.71 N

F3z = 0.62 + 0.37 = 0.99 N

Forte rezultante:

Fx rez = -(F1x + F2x + F3x ) = -( 438.06 + 1863.17 + 3.3 ) = – 2304.53 N

Fy rez = F1y + F2y + F3y = 87.02 + 368.59 + 0.66 = 456.27 N

Fz rez = -( F1z + F2z + F3z) = – ( 131.46 + 560.71 + 0.99 ) = – 693.16 N

Mx =F1y * R1 + F2y * R2 + F3y * R3 =87.02 * 0.331 + 368.59 * 0.249 + 0.66 * 0.163 =120.7 N

My = F1x * R1 + F2x * R2 + F3x * R3 = 438.06 * 0.331 + 1863.17 * 0.249 + 3.3 * 0.163 = 609.47 N

Mz = 0 Nm(se va calcula separat)

2.1.4. Determinarea parametrilor functionali si a solicitarilor aplicate ansamblurilor partiale de proiectat

2.1.4.1. Calculul cinematic al robotului industrial de proiectat

Fig. 2.16. Schema cinematică

unde:

α -unghiul dintre axele z(zn, zn -1)

r -distanțele dintre axele z(zn, zn -1)

θ -unghiul dintre axele z(zn, zn -1)

Metoda matriciala poate fi aplicata oricarui tip de robot industrial care are cuple cinematice de rotație si translație.

Matricile sistemului pentru realizarea cuplelor de rotație sunt următoarele:

Matricea care rezultă este urmatoarea:

2.1.4.2. Calculul dinamic al robotului industrial proiectat

Analiza de pozitii

Definirea vectorilor relativi:

Definirea vectorilor absoluti:

Analiza de viteze:

Definirea vectorilor de viteza relativi:

Definirea vectorilor de viteza absoluti:

Analiza de acceleratii:

Analiza de forte si momente:

Corpurile sunt reprezentate prin cercuri, iar cuplele sunt reprezentate prin liniile de legătură.

Definirea matricei G: Definirea matricei Z:

Matricea Z spatiala:

Matricea fortelor active:

Vectorii forțelor pentru determinarea matricii forțelor:

Matricea unitate – suma maselor

Matricea F calculată pentru primele 2 cuple va fi de forma:

După efectuarea calculelor, matricea forțelor pentru primele 2 cuple este de forma:

2.2. Proiectarea structurii cinematice si organologice complete a ansamblurilor parțiale stabilite prin tema de proiect

2.2.1. Specificarea caracteristicilor tehnice proprii ansamblurilor parțiale de proiectat

Caracteristicile tehnice ale roboților sunt stabilite, în mare parte, de rolul pe care aceștia îl au de realizat în cadrul unei celule de fabricație flexibilă în care sunt integrați. Un robot care execută o operație de manipulare are alte caracteristici tehnice fața de un robot care execută operații de sudare sau un robot ce execută operații de paletizare. Toate caracteristicile unui robot sunt date de caracteristicile componentelor sale. Roboții pot fi împărțiți pe segmente, cuple, sau module de rotație sau translație.

În urma împărțirii robotului industrial în parți componente, caracteristicile acestora sunt următoarele:

Efectorul robotului de tip vacumatic cu ventuze. Acesta are rolul de a prelua foile de tablă și de ale depune în presa de ambutisare.

Greutatea efectorului este redusă cât mai mult posibil în vederea îmbunătățirii comportării dinamice a robotului;

Specificațiile tehnice ale sistemului de orientare sunt:

Sistemul de orientare are trei grade de libertate, numite Roll – Pitch– Roll.

Specificații tehnice ale cuplei 3 :

Cursa cuplei 3 este de +251/-170ș/s si dispune de o viteză maximă de 160ș/s;

Specificații tehnice ale cuplei 2 și a segmentului braț:

Cursa cuplei 2 este de +135/-90ș/s si dispune de o viteză maximă de 140ș/s;

Specificații tehnice ale cuplei 1 (rotație la bază)

Cursa cuplei 1 este de +-180ș/s si dispune de o viteză maximă de 170ș/s;

2.2.2. Calcule cinematice specifice ansamblurilor parțiale de proiectat

Alegere reductor cicloidal pentru axa 6

Din diagramele din catalogul de reductoare RV-ESeries se alege tipodimensiunea minima posibila a fi integrate in axa comandata numeric.

Pentru o selecție rapidă a tipodimensiunii minime de reductor utilizabil se folosesc diagramele urmatoare.

In diagrame, pe vertical se cauta valoarea fortei axiale Fz calculate anterior. In dreptul valorii se duce o orizontala in diagrama.

Pe orizontala se cauta valoarea MRedus= √𝑀𝑥2+𝑀𝑦2 . In dreptul valorii se ridica o verticala iar la intersectia verticalei si orizontalei se gaseste punctul de functionare.

Prima curba acoperitoare pentru punct permite identificarea tipodimensiunuii reductorului cicloidal utilizabil pentru perechea Fz, MRedus introdusa.

Fa = Fz = 1055.97 N

Mr = = = 620.32 Nm

1055.97 N = 237.39 lbs

620.32 Nm = 5490.3 in*lbs

Fig. 2.17 Diagrama cu tipodimensiunile reductorului

Din diagramă reiese reductorul RV-20E

Astfel din tabelul urmator se va alege reductorul care indeplineste ca cuplu la iesire sa fie mai mare decat Mz.

Fig. 2.18 Alegerea reductorului

124 Nm > 53 Nm

Astfel reductorul va realiza 40 r/min.

Fig. 2.19. Caracteristicile dimensionale ale reductorului cicloidal RV-20E

Alegere reductor cicloidal pentru axa 5

Din diagramele din catalogul de reductoare RV-ESeries se alege tipodimensiunea minima posibila a fi integrate in axa comandata numeric.

Pentru o selectie rapida a tipodimensiunii minime de redactor utilizabil se folosesc diagramele urmatoare.

In diagrame, pe vertical se cauta valoarea fortei axiale Fz calculate anterior. In dreptul valorii se duce o orizontala in diagrama.

Pe orizontala se cauta valoarea MRedus= √𝑀𝑥2+𝑀𝑦2 . In dreptul valorii se ridica o verticala iar la intersectia verticalei si orizontalei se gaseste punctul de functionare.

Prima curba acoperitoare pentru punct permite identificarea tipodimensiunuii reductorului cicloidal utilizabil pentru perechea Fz, MRedus introdusa.

Fa = Fz = 693.16 N

Mr = = = 621.31 Nm

1055.97 N = 155.83 lbs

621.31 Nm = 5500 in*lbs

Fig. 2.19. Diagrama cu tipodimensiunile reductorului

Din diagrama reiese reductorul RV-20E

Astfel din tabelul urmator se va alege reductorul care indeplineste ca cuplu la iesire sa fie mai mare decat Mz.

Fig. 2.20. Alegerea reductorului

124Nm > 53Nm

Astfel reductorul va realiza 40 r/min.

Alegere reductor cicloidal pentru axa 4

Fa = Fz = 693.16 N

Mr = = = 621.31 Nm

1055.97 N = 155.83 lbs

621.31 Nm = 5500 in*lbs

Fig. 2.21. Diagrama cu tipodimensiunile reductorului

Din diagrama reiese reductorul RV-20E

Astfel din tabelul urmator se va alege reductorul care indeplineste ca cuplu la iesire sa fie mai mare decat Mz.

Fig. 2.22. Alegerea reductorului

124Nm > 53Nm

Astfel reductorul va realiza 40 r/min.

2.2.3. Dimensionarea și verificarea componentelor sistemelor de acționare electrică a ansamblurilor parțiale proiectate

2.2.3.1. Dimensionarea si verificarea componentelor sistemelor de actionare pentru axa 6

Calcul Mz

Mz = (Job + Jefector + Jflansa) * 𝜀6

Job = W(a2+b2)/12g=m∗g(a2+b2)/12g=m(a2+b2)/12

W – greutatea obiectului

a – latimea obiectului

b – lungimea obiectului

g – acceleratia gravitationala=10

Job = m(a2+b2)/12 = 5.48 * ( 15002 + 13002 )/12 = 21591200/12 = 1.799 kg * m

Jef = m(a2+b2)/12 = 23.06 * (10002 + 3502)/12 = 2.157 kg * m

Jflansa = WD2/8g = mD2/8= 0.042 * 1000/8 = 5.25 kg * m

Mz = ( 1.799 + 2.157 + 0.39) * 12.22 = 53.1 Nm

Mz = 53 Nm

Alegere motor axa 6

Pentru alegerea sistemului de actionare – motor electric, trebuiesc indeplinit urmatorul criteriu:

=

Se alege preliminar din catalog, gama de motoare ce verifica relatia urmatoare :

Se alege preliminar motorul ABB 9C4.1.460.. ..M

Fig. 2.23. Alegere motor electric

Jredtot= Jfl + Jreductor + Jangrenajconic + Jarbore + Jroata1 + Jcureadintata + Jroata2 + Jarbore + Jangrenajconic2 + Jarbore1 + Jarbore2 + Jroatadintata + Jpinion

Fig. 2.24. Caracteristicile dimensionale ale motorului ABB 9C4.1.460.. ..M

2.2.3.2. Dimensionarea si verificarea componentelor sistemelor de actionare pentru axa 5

Alegere motor axa 5

Pentru alegerea sistemului de actionare – motor electric, trebuiesc indeplinit urmatorul criteriu:

=

Se alege preliminar din catalog, gama de motoare ce verifica relatia urmatoare :

Se alege preliminar motorul ABB 9C4.1.460.. ..M

Fig. 2.25. Alegere motor electric

Fig. 2.26. Caracteristicile dimensionale ale motorului ABB 9C4.1.460.. ..M

Alegere motor axa 4

Pentru alegerea sistemului de actionare – motor electric, trebuiesc indeplinit urmatorul criteriu:

=

Se alege preliminar din catalog, gama de motoare ce verifica relatia urmatoare :

Se alege preliminar motorul ABB 9C4.1.460.. ..M

Fig. 2.27. Alegere motor electric

Fig. 2.28. Caracteristicile dimensionale ale motorului ABB 9C4.1.460.. ..M

2.2.4. Modelarea asistată CAE a comportării dinamice a unei table ambutisate

2.2.4.1. Discretizarea

Geometria utilizata

Analiza se va efectua pe o foaie de tablă si două matrițe.

Foaia de tablă si cele două matrițe au fost create in softul dedicate proiectării 3D, CATIA V5R21 și a fost importată in softul ANSYS în format STEP.

Fig 2.29. Geometria discretizată

Am discretizat foaia de tablă si matrițele cu metoda Hex Dominant si am adăugat un Body Sizing de 20 mm.

2.2.4.2. Modulele utilizate

ANSYS Explicit Dynamics

Problemele de specialitate necesita instrumente avansate de analiza pentru a prezice cu exactitate efectele proiectarii asupra produselor sau comportamentului procesului.

Suita ANSYS Explicit Dynamics permite capturarea fizicii evenimentelor de scurta durata pentru produsele foarte neliniare, tranzitorii si forte dinamice. Instrumentele usor de folosit, specializate si precise au fost create pentru a maximiza productivitatea utilizatorilor.

Fig. 2.30. Implicit vs explicit

Această analiză se poate face și în cadrul metodei implicite ,cu toate acestea, din cauza nervurilor poate fi dificil să se definească toate contactele. Metoda explicită ia în considererare atât contactele cât si fizica implicate in această simulare.

Fig. 2.31 Importare Fig. 2.32 Modulul de calcul

Modulul Explicit Dynamics Are implementate funcții avansate de modelare și simulare pentru analize neliniare.

Poate simula:

• fenomene de scurtă durată, interacțiuni complexe

• impact de mare viteză

• încărcări severe care duc la deformarea materialului

• fragmentarea unui material

• mecanica ruperilor

• impactul deșeurilor cosmice (hypervelocity)

• procese de fabricație cu răspuns plastic neliniar

• simulare tip drop-test

• explozii

Modulul Explicit Dynamics are următoarele funcții:

– Ia in considerare masa / inerția și amortizarea;

nu sunt necesare iterații, deoarece accelerațiile nodale sunt rezolvate direct;

nu este limitată mărimea pasului de timp; Acesta trebuie să fie mai mic decât pasul de timp Courrant;

nu necesită inversari de matrici;

lucrează relativ ușor contactele și materiale neliniare;

Calculeaza acceleratiile la momentul n, apoi vitezele sunt calculate la momentul n + ½ si deplasările la momentul n + 1. Din deplasări se calculeaza deformatiile specifice. Din deformatiile specifice se determina tensiunea. Și ciclul se repetă.

AcceleratiilenVitezele n + ½ Deplasarile n + 1 Deformatiile specifice n + 1

Tensiunile n + 1

Fig. 2.33. Atribuire material

Am atribuit foii de tablă noul material și un comportament flexibil.

Fig. 2.34. Definire comportament

Matrițele sunt din Otel și le-am atribuit un comportament rigid.

Fig. 2.35. Definire contacte

Manual am adăugat contactele între foaia de tablă si matrița pe care este pozitionată foaia de tablă

În analiza Explicit Dynamics am aplicat o forță de 20000 mm/s asupra matriței care se deplasează și am aplicat un suport fix matriței pe care se află foaia de tablă.

Fig. 2.36. Aplicarea forței pe direcția Z.

2.2.4.3. Rezultatele obținute

Fig. 2.37. Deformațiile totale ale tablei

Fig. 2.38. Deformatia directionala a tablei

Fig. 2.39. Tensiunile maxime la care se deformează table

Fig. 2.40. Deformațiile specifice ale tablei

2.2.4.4. Concluzii

Lucrarea a rezolvat simularea unui procedeu de prelucrare prin calcule de dinamica explicita

Au fost considerate elemente care nu ar fi putut fi incluse intr-o simulare static-structurala: inertia, acceleratia, viteza, neliniaritatile de material si fenomenele fizice care apar la ambutisare: deformatii, tensiuni remanente, etc

Caracteristicile de material din biblioteca de dinamica explicita nu pot fi folosite intr-o analiza static structurala

3. Sinteza de ansamblu a aplicației robotizate proiectate

3.1. Prezentarea ansamblului general al aplicatiei robotizate

3.1.1. Descrierea structurii complete a aplicației si identificarea caracteristicilor tehnice generale ale subsitemelor componente

Fig. 3.1. Vedere de sus de tip drafting pentru aplicația de proiectat

Modul de functionare al aplicației

Pe conveiorul 1 se deplasează tabla taiata la dimensiuni corespunzătoare. Este preluată de primul robot si introdusă in presă. Din presă obiectul este preluat de cel de-al doilea robot si introdus in cea de-a doua presă. Al treilea robot din celula preia obiectul din cea de-a doua presă si il introduce in cea de-a treia presă. Din presa a treia obiectul este preluat si depus in cea de-a patra presă. Dupa ce s-au efectuat toate deformările, obiectul este preluat din cea de-a patra presă si depus pe conveiorul de ieșire de catre un robot. În final după ce obiectul a fost depus pe conveior este preluat de ultimul robot din celulă si pozitionat într-un rastel.

Robotul industrial de tip brat articulat MOTOMAN MH80 II este integrat într-o celulă de fabricație flexibilă de prelucrat repere din tablă prin ambutisare. Operația de ambutisare este realizata cu ajutorul a 4 prese hidraulice dispuse in linie. Robotii au 6 grade de libertate plus cate o axa 7 de translație sau rotație de o lungime crescuta asa încât brațele roboților să ajungă in interiorul preselor pentru a depune si prelua reperele de tablă.

Fig. 3.2. Vedere izometrică

Fig. 3.3. Vedere izometrică

Fig. 3.4. Vedere din față a celulei

Fig. 3.5. Vedere din stânga a celulei

Fig. 3.6. Vedere din dreapta a celulei

Fig. 3.7. Ansamblul celulei cu subsistemele componente

Marcarea și prezentarea elementelor componente din cadrul celulei de ambutisare a tablelor.

În imaginile de mai sus este prezentată celula de prelucrare prin ambutisare a reperelor din tablă, realizată în mediul de proiectare 3D CATIA V5R21.

3.1.1.1. Subsistemele incluse in aplicație

Controllerul Motoman DX200

Fig. 3.8. Controller Motoman Dx200

Poate controla pană la 8 roboți(72 axe comandate numeric). Elimină necesitatea de PLC separat si costul de integrare este scăzut.

Dimensiuni

Fig. 3.9. Dimensiunile Controllerului Motoman

Producător de controller similar celui care va fi integrat in aplicație.

Controller ABB IRC5

Fig. 3.10. Controller ABB

Controllerul ABB este compatibil cu diverse tipuri de voltaje principale și se poate descurca într-o gama larga de condiții de mediu.

Compresor

Fig. 3.11. Compresor

Conveiorul Dorner

Fig. 3.12. Conveior cu bandă Dorner

Dimensiuni

Fig. 3.13. Dimensiunile conveiorului cu bandă Dorner

Presa Schuler MC5000

Fig. 3.14. Presa Schuler MC5000

Forța de presare 5000[kN]

Greutate 85000[kg]

Dimensiuni :

Fig. 3.15. Dimensiunile presei

Gard Troax

Fig. 3.16. Gardul Troax

Este folosit pentru protecția operatorului uman.

Dimensiuni :

Fig. 3.17. Dimensiunile gardului Troax

Rastel

Fig.3.18. Rastel

În rastel sunt puse obiectele de tablă.

Dimensiunile rastelului

Fig. 3.19. Dimensiuni

Producător de rastel similar celui care va fi integrat in aplicație.

Fig. 3.20. Rastel

3.1.2. Descrierea funcționării de ansamblu a aplicației si identificarea caracteristicilor tehnice a aplicatiei

Celula de realizat pentru examenul de diplomă este o linie de fabricație flexibilă pentru ambutisat repere din tablă integrând 6 roboți de tip braț articulat Motoman MH80 II.

Operațiile care descriu funcționare aplicației de realizat sunt următoarele :

Obiectele de tablă ce necesită a fi ambutisate intră în celulă pe un conveior cu bandă Dorner , dupa ce anterior au fost tăiate la dimensiunile dorite cu laser

Dupa ce tabla de pe conveior ajunge în poziție un robot o preia si o introduce in presa de ambutisat.

În presa de ambutisat, are loc procesul de deformare plastică la rece.

Tabla va fi ambutisată în fiecare dintre cele 4 prese hidraulice dispuse in linie.

După ce a fost scoasă din ultima presă, tabla este depusă de un robot pe un conveior cu bandă, de acolo este preluată de cel de al 6-lea robot și depusă în unul dintre cele 2 rastele.

Tablele sunt depuse ordonat într-unul dintre cele 2 rastele, cand acesta va fi plin, robotul va depune tablele în celălalt rastel și între timp rastelul plin va fi înlocuit cu unul gol, în acest fel producția nu se va opri.

După ce prima tablă este preluată de pe conveior si depusă în presă, va fi introdusă altă tablă pe conveior, procesul reluându-se.

3.2. Specificul programarii, simularii sau modelarii asistate a functionarii de ansamblu a aplicației proiectate

Simularea funcționării RI utilizând mediul de lucru DMU Kinematics .

Motoman MH 80II

Fig. 3.20. Inserarea robotului cu axa 7 și efector in modulul DMU Kinematics

Fig. 3.21. Ascunderea constrângerilor

Fig. 3.22. Mecanismul robotului

Fig. 3.23. Mecanismul robotului dupa modificarea parametrilor cuplelor din fisa robotului.

Fig. 3.24. Selectarea mecanismului pentru simularea robotului.

Fig. 3.25. Fereastra de simulare.

Fig. 3.26. Se generează animatia.

Fig. 3.27. Fereastra de inserare a componentelor.

Fig. 3.28. Inserarea preselor

Am inceput prin inserarea preselor de ambutisare la o distanță de 2600 mm una față de cealaltă.

Fig. 3.29. Inserarea roboților

Apoi am inserat robotii dintre prese si de la capetele preselor.

Fig. 3.30. Inserare conveioare

Am inserat conveiorul care transporta tabla, conveiorul care transporta capota si robotul care preia capota.

Fig. 3.31. Inserare suporturi

În această imagine au fost inserate suporturile in care vor fi depuse obiectele.

Am inserat controllerele Motoman DX200 cate unul pentru fiecare robot si inca unul pentru procesul tehnologic.

In aceasta imagine am inserat gardurile pentru protectia operatorului uman.

Simularea functionarii celulei de ambutisare utilizand mediul de lucru DMU Kinematics

Efector

Acestea sunt componentele cu care am realizat efectorul folosind urmatoarele comenzi : Coincidence, Offset, Angle si Fix.

Presa Schuler

Pentru realizarea presei de ambutisat Schuler am asamblat aceste componente folosind comenzile : Coincidence, Offset si Fix.

Pentru a realiza presa am folosit comenzile : Sketch, Pad, Pocket, Hole si Rectangular Pattern.

Mecanismul presei a fost realizat dintr-o cupla primatica si o cupla rigida.

In aceasta imagine este prezentat mecanismul presei.

Obiectele utilizate

In aceasta imagine sunt obiectele utilizate in procesul tehnologic, realizate cu comenzile : Sketch, Pad, Pocket, Chamfer si Edge Fillet.

Axa 7 de translatie

In aceasta imagine sunt prezentate componentele axei 7 de translatie. Se asambleaza platoul 1 cu riglele de ghidare impreuna cu elementul 6 cu tanchete, apoi intre motorul 5 si elementul 6 se dau constrangeri de coincidenta. Riglele de ghidare 2 se asambleaza in partea de jos a platoului 1 unde se vor da constrangeri de Offset si coincidenta pentru a se asambla platoul cu tanchete 3 ,iar pe acel platou 3 se vor da constrangeri de coincidenta pentru flansa 4 care va face legatura intre platoul 3 si efector.

Soclu de suprainaltare

Suportul de suprainaltare a fost realizat cu comenzile Sketch si Pad pentru a pozitiona robotul la inaltimea dorita.

Rastel

Rastelul a fost realizat utilizand comenzile : Sketch, Pad, Plane, Offset si Rectangular Pattern. Este utilizat pentru depozitarea elementelor de tabla.

Conveior Dorner

In imagine sunt prezentate conveioarele cu obiectele respective si mecanismul care a fost realizat pentru fiecare conveior cu ajutorul unei cuple prismatice.

4. Tehnologia de fabricație a unui reper specific din cadrul ansamblurilor proiectate

4.1. Prezentarea desenului de execuție al reperului de realizat

Pentru tehnologia de fabricație a unui reper specific, am realizat studiul tehnico-economic privind proiectarea procesului de productie a unui echipament tehnologic : Flansa de prindere.

Date initiale generale

Produs: Flansa de prindere

Programa de productie: 6000 buc / an

Unitatea de productie: Destaco America

Obiectiv principal: Realizarea flansei de prindere

Cerinta economica: cost minim

Fig. 4.1. Desen de executie

4.2. Reprezentarea si notarea suprafețelor specifice de prelucrat pe reperul de realizat

4.2.1. Schițe constructive ale produsului

Se notează suprafețele ce vor fi prelucrate mecanic, în vederea analizei suprafețelor. Se descompune piesa în suprafețele simple ce o delimitează în spațiu. Suprafețele se delimitează pornind de la o axă sau o suprafață de dimensiuni maxime într-o anumită ordine.

Fig. 4.2. Secțiune

Fig. 4.3. Vedere de sus

4.2.2. Caracteristici constructive prescrise reperului

4.2.2.1. Caracteristicile suprafețelor

Tabelul 7 Caracteristicile suprafețelor

4.2.2.2. Caracteristici de material

Aluminiul și aliajele lui reprezintă una dintre cele mai importante categorii de materiale utilizate de tehnica modernă datorită avantajelor legate de greutate specifică mică, conductibilitate termică și electrică ridicată, rezistența la coroziune bună, caracteristicile mecanice apreciabile, prelucrabilitatea ușoară etc. Astăzi, materialele pe bază de aluminiu sunt al doilea produs metalurgic mondial, după oțel, deși istoria cunoașterii acestui metal este mai scurtă de două secole.

Duraluminiul, acest aliaj este des folosit in industria prelucrarilor mecanice, de productie a pieselor de schimb pentru autovehicule si a pieselor pentru sisteme mecanice, componente variate pentru utilaje, suruburi, fitinguri, etc .

Tabelul 8 Caracteristici de material

4.2.2.3. Masa piesei

Masa piesei finite a fost determinată cu ajutorul soft-ului de proiectare CATIA V5 R21 cu opțiunea de calcul a inerției Measure Inertia.

Fig. 4.4. Masa piesei

4.2.2.4. Clasa de piese

Având în vedere caracteristicile sale geometrice, forma și poziția suprafețelor, se apreciază că produsul face parte din clasa Flanșa de prindere.

4.2.3. Functiile produsului

Produsul pe care l-am proiectat face parte din clasa Flanșelor de prindere,iar această flanșă de prindere are rolul de a susține țevile efectorului. Acest lucru reiese din natura suprafețelor si calitatea acestora.

Funcțiile produsului în principal, sunt urmatoarele :

Fixarea unui element de tip țeavă

Susținerea unui element de tip țeavă

Functiile suprafetelor

Functiile suprafetelor sunt prezentate in tabelul urmator :

Tabelul 8 Funcțiile suprafețelor

4.2.4. Tehnologicitatea constructiei reperului

Gradul de unificare a elementelor constructive(λe)

Gradul de unificare a elementelor constructive λe = ed/et , λe E (0,1] unde ed este numarul dimensiunilor diferite, iar et numarul total al elementelor.

1.Gauri cilindrice Ф 7 x 10 (4) ; Ф 7 x 29(2), Ф 11 x 6(2) λe1=6/8=0.75

2.Tesituri 5 x 45 o (4) ; 6 x 45 o(2) λe2=5/6=0.83

3.Alezaje Ф25 x 51 ; λe3=0/1=0

4.Canale 2 x 11 x 51 ; λe4=0/1=0

Gradul mediu de unificare constructiva λe:

λe= (0.75 + 0.84 + 0 +0)/4 = 0.39

Gradul de utilizare a materialului

η = m/mc = 0,062/0,112 = 0,55

4.2.5. Semifabricare

Fig. 4.5. Semifabricat

Având in vedere considerentele de mai sus se adoptă metoda de semifabricare prin extrudare obținându-se o flanșă de dimensiuni 70x57x49.

Fig. 4.6. Masa semifabricatului

Masa semifabricatului a fost determinată cu ajutorul soft-ului de proiectare CATIA V5 R21 cu opțiunea de calcul a inerției Measure Inertia.

4.2.6. Tipuri de prelucrări de generare a suprafețelor

Se cunosc:

caracteristicile geometrice prescrise suprafețelor, materialul prescris (AlCu4PbMg), programa de producție (6000 buc/an)

caracteristicile diferitelor procedee de prelucrare

Tabelul 9 Tipurile de prelucrări

4.3. Selectarea sculelor si portsculelor, a regimurilor de lucru specifice si a MUCN cu care se realizeaza prelucrarile.

4.3.1. Selectarea MUCN / CP cu care se realizează prelucrările

Makino D500

Makino D500 este cel mai nou centru in 5 axe de la Makino, dedicat industriei Aerospațiale. Acest centru a fost proiectat special pentru producția pieselor complexe, unde calitatea este extrem de importantă. D500 oferă pentru operator acces rapid la zona de lucru, poate prelucra piese cu un diametru de până la 650mm si o înălțime maximă de 500mm. Cursele axelor x si y sunt de 550mm si 1000mm respectiv 500mm pe axa z.

Fig. 4.7. Makino D500

4.3.1.1. Masa rotativă – trunion, cu motoare cu acționare directă.

Fig. 4.8. Masa rotativă

Trei motoare cu acționare directă oferă mesei rotative viteză si precizie, pentru axele C si A. Un motor cu acționare directă controlează rotația axei C si 2 motoare cu acționare directă asigură înclinarea axei A. Designul cu 2 motoare asigură un cuplu si o rigiditate mai mare și se obține astfel o precizie dinamică superioară. Cuplul mare al motoarelor cu acționare directă oferă deasemenea o accelerare superioară, completând astfel mișcările rapide ale axelor x,y,z si reușește astfel să scadă timpul pentru prelucrări complexe in 5 axe cu pană la 60%.

Pentru a asigura controlul termic , Makino D500 este echipat cu un regulator de temperatură separat, care menține controlul constant al temperaturii de funcționare pentru diferite componente ale centrului. Motoarele cu acționare directă au înveliș de protecție pentru a controla căldura degajată, toate șuruburile cu bilă au sistem de răcire prin interior, arborele principal este de asemenea stabilizat termic. Chiar si piesele turnate ale mașinii sunt învelite cu un material de izolare termică pentru a reduce la minim impactul schimbării temperaturii si pentru a nu fi afectată precizia centrului.

4.3.1.2. Arborele principal

Makino D 500 este echipat cu un arbore principal foarte productiv, 14 000 rpm, oferind fermitate excepțională si rigiditate pe o gamă largă de viteze de funcționare.

O componentă separată asigură o relație între temperatura de funcționare a arborelui si cea a pieselor turnate ale centrului – se creaza astfel o zonă controlată, un mediu de lucru stabil si foarte precis. În plus Makino D500 poate fi configurat optional cu broșă cu viteza cuprinsă intre 20000rpm si 30000rpm , rezultând productivitate in aplicații de prelucrare de mare viteză.

Fig. 4.9. Arborele principal

Fig. 4.10. Automatizare

Ergonomia centrului Makino D500, oferă acces operatorului la masa de lucru cu copul de instalare sau control al sculei si piesei – plafonul oferă o deschidere ce permite accesul unui pod rulant in zona de lucru a centrului. Configurat fie cu o masa fixa sau un palet interschimbabil, centrul poate fi ușor integrat cu un schimbător de palet automat sau cu un robot dedicat pentru manipularea pieselor. Se poate configura cu ușurință cu un manipulator de palet Makino MMC2 asigurând astfel o funcționare continuă fără supraveghere.

4.3.2. Selectarea sculelor și dispozitivelor port-sculă cu care se realizează prelucrările

Având in vedere tipurile de scule utilizate, conținutul fazelor de prelucrare, caracteristicile specifice ale semifabricatului/piesei, precum si caracteristicile specifice ale utilajului, sculelor si dispozitivelor port-scule, pentru fiecare fază sau grup de faze de prelucrare, s-au determinat sculele, S , iar corespunzator dispozitivelor port-sculă, DPSc, intr-o variantă, dupa cum se observă în tabelul următor:

Tabelul 10 Sculelele, dispozitivele si port-sculele necesare

Tabelul 11 Sculele folosite

4.3.3. Determinarea parametrilor regimului de așchiere

4.3.3.1. Determinarea parametrilor pentru frezare

Fig. 4.11. Coro Guide

Fazele de tip frezare au fost alese cu ajutorul programului Coro Guide al firmei producătoare Sandvik Coromat.

Tabelul 12 Frezarea

Fig. 4.12. Parametrii utilizați la frezare

Tabelul 13 Degroșare exterioară

Fig. 4.13 Parametrii utilizați la degroșarea exterioară

Tabelul 14 Frezare canal

Fig. 4.14. Parametrii frezare canal

Tabelul 15 Găurire Φ6

Fig. 4.15. Parametrii găurire

Tabelul 16 Găurire M6

Fig. 4.16. Parametrii găurire M6

Tabelul 17 Parametrii de așchiere

4.4. Planul de operații pentru realizarea completă a reperului

4.4.1. Semifabricatul utilizat

Fig. 4.17. Dimensiunile semifabricatului

Pentru obținerea pieselor de acest tip se uitilizează semifabricate turnate.

4.4.2. Proiectarea structurii simplificate a proceselor tehnologice de fabricație

Se cunosc:

caracteristicile semifabricatului

prelucrările necesare

caracteristicile suprafețelor si programa de producție (6.000 buc/an)

principiile și resctricțiile privind determinarea structurii proceselor tehnologice

elementele definitorii privind structura simplificată

În tabelul de mai jos s-a efectuat gruparea prelucrărilor necesare si a altor activitați necesare in operații principale si, respectiv, operatii complementare.

Tabelul 18 Prelucrări necesare

4.4.3. Proiectarea structurii detaliate a proceselor tehnologice de fabricație

Structura detaliată a fiecărei variante de proces si sistem tehnologic s-a determinat prin dezvoltarea elementelor structurale preliminare si prin includerea celorlalte elemente finalizate.

4.4.3.1. Numarul de ordine și denumirea operației, fazele, schița operației cu schema de orientare-fixare

Nomenclatorul operațiilor

Tabelul 19 Structura procesului

Tabelul 20 Fazele și schema de orientare-fixare

5. Managementul de proiect

5.1. Planificarea proiectului Graficul Gant al activitatilor.

5.2. Alocarea resurselor

5.3. Analiza costurilor

6. Elemente de protecția muncii

6.1. Norme generale de protecția muncii

Protecția muncii reprezintă ansamblul de acțiuni și măsuri pentru prevenirea riscurilor profesionale, protecția sănătății și securitatea lucrătorilor, pentru eliminarea factorilor de risc și accidentare prin informarea, consultarea, instruirea, protejarea lucrătorilor și a reprezentanților lor[31].

În România măsurile de protecția muncii sunt reglementate prin Legea 319 din 2006 – Legea securității și sănătății în muncă și a normelor de aplicare a acesteia, norme de protecția muncii și instrucțiuni specifice de securitate și sănătate în muncă[31].

Capitolul cuprinde prevederi de securitate a muncii care trebuie respectate la proiectarea mijloacelor de productie. Prevederile care raman valabile pana la acoperirea problematicii tratate prin standarde în domeniu[31].

Principii de securitate

Înainte de începerea lucrului, robotul va fi calibrat pentru regimul de lucru prescris în documentația tehnică.

La orice zgomot îndoielnic din timpul funcționarii robotului, se va acționa butonul “STOP”.

Este interzisă blocarea releelor de presiune.

În cazul apariției unor scurgeri de lichid la conducte sau racorduri, va fi oprit robotul și remediată defecțiunea.

Reparațiile și reglajele se vor executa numai de personal calificat și instruit pentru aceste operații, numai după deconectarea robotului de sub tensiune și închiderea aerului de la instalațiile pneumatice.

Repararea instalațiilor pneumatice este permisă numai dupa închiderea aerului de la

rețea și scoaterea de sub tensiune a liniei automate.

Operatorul principal este obligat să avertizeze prin intermediul dispozitivelor acustice și optice, cuplarea liniei automate la rețea.

Acționarea organelor de comanda se va face numai de la pupitru de comanda.

Este interzisa traversarea liniei automate prin alte locuri decât pe culoarele prevăzute în acest scop.

Controlul piesei între operații este permis numai dupa scoaterea liniei automate de sub tensiune.

Procedurile de lucru in siguranta trebuie adaptate pentru evitarea tuturor riscurilor de ranire

Nu trebuie niciodata sa modificam, bi-pasam (suntam) sau schimbam in asa maniera ca sa afectam un dispozitiv sau un circuit de securitate.

Un robot este puternic, chiar si la viteză scăzută. Când penetrăm sarcinile de securitate, regulile de securitate trebuie respectate.

La o intrerupere de alimentare, robotul poate să afișeze dacă frânele de menținere a frânelor brațului sunt ne-operaționale[32].

Condiții prealabile încercării

În vederea încercării, robotul industrial trebuie să fie montat conform recomandărilor producătorului, să fie asamblat complet și în întregime operațional. Toate operațiile de reglare necesare, procedurile de alimentare și încercările funcționale trebuie să fie îndeplinite corespunzător[15].

Înaintea încercării, mișcările robotului trebuie să fie limitate numai la cele necesare pentru reglarea instrumentelor de măsurat, în cazul în care condițiile de reglare a robotului, accesibile utilizatorului, pot influența anumite caracteristici, condiția folosită pentru încercare trebuie să fie indicată în raportul de încercare și trebuie menținută constantă în cursul încercării[15].

Încercările trebuie să fie precedate de o operație de încălzire corespunzătoare, dacă este indicată de producător, cu excepția verificării abaterii caracteristicilor poziționării care trebuie începută cu robotul industrial neîncălzit[15].

Instrumentele de măsurat folosite la încercări trebuie să fie calibrate și incertitudinea măsurării trebuie să fie estimată și precizată în raportul de încercare. Totodată trebuie să se țină seama de următorii parametri: erorile instrumentelor, incluzând eroarea de justețe și eroarea de fidelitate, erorile sistemice asociate cu metoda de măsurare folosită, erorile datorate metodei de calcul[15].

Incertitudinea totală a măsurării nu trebuie să depășească 25% din mărimea caracteristicii supuse verificării.Ordinea efectuării încercărilor nu are nici o influență asupra rezultatelor, încercările pentru timpul de stabilizare a poziționării, depășirea poziționării, precizia poziționării și repetabilitatea poziționării se pot efectua simultan, încercarea pentru abaterea caracteristicilor poziționării trebuie să fie efectuată separat.Comenzile utilizate pentru încercări sunt: comanda poziționare cu poziționare pentru determinarea caracteristicilor poziționării și comanda de traiectorie continuă pentru determinarea caracteristicilor traiectoriei[15].

Determinarea preciziei traiectoriei poate fi făcută în paralel cu cea a vitezei, numai dacă aparatul de măsurat permite acest lucru. Se recomandă ca încercările vitezei să fie efectuate înaintea măsurării preciziei traiectoriei și să se folosească parametri ai traiectoriei identici. În acest fel se asigură folosirea corectă a mărimilor de referință în timpul determinării caracteristicilor traiectoriei. Cand se programează „viteză constantă pe traiectorie”trebuie să se saigure că selectorul viteză este reglat la 100% si că viteza nu se reduce automat ca rezultat al unor limitări ale robotului în lungul traiectoriei ce trebuie să fie parcursă[15].

Cu excepția abaterii caracteristicior poziționării, culegerea datelor pentru o singură caracteristică și un ansamblu de condiții trebuie să fie efectuată în cel mai scurt timp posibil[15].

6.2. Norme de protecția muncii prevăzute în manualul de produs al robotului Motoman MH80 II

Precizia poziționării și repetabilitatea poziționării unidirecționale

Caracteristicile de precizie și repetabilitate ale poziționării, cuantifică abaterile care apar între o poziționare comandată și o poziționare atinsă și fluctuațiile poziționării atinse pentru o serie de repetări a poziționării comandate[15].

Aceste abateri pot fi cauzate de rezoluțiile comenzii interne, de abaterile de transformare a coordonatelor, de diferențele între dimensiunile structurii articulate și datele folosite în modelul sistemului de comandă al robotului industrial, de defectele mecanice cum ar fi:

jocul;

histerezisul și frecarea;

influențele externe cum ar fi temperatura[15].

Poziționarea comandată reprezintă poziționarea indicată prin:

programare prin instruire;

programare prin introducerea manuală a datelor;

programare analitică[15].

Poziționarea atinsă reprezintă poziționarea realizată de un robot în mod automat ca răspuns la poziționarea comandată[15].

Fig.6.1. Precizia poziționării [15]

Precizia poziționării unidirecționale:

Precizia poziționării unidirecționale, notată cu AP, exprimă deviația între o poziție comandată și media poziționării atinse, când apropierea de poziționarea comandată se face din aceeași direcție[15].

Precizia poziționării unidirecționale se împarte în:

– diferența între o poziție comandată și baricentrul norului de puncte atinse ;

Fig.6.2. Precizia poziționării unidirecționale [15]

– diferența între orientarea unghiulară comandată și media orientărilor atinse;

Fig.6.3. Norul de puncte [15]

Norul de puncte este definit ca ansamblul de poziționări atinse, corespunzătoare aceleiași poziționări comandate, utilizat pentru a calcula caracteristicile de precizie și de repetabilitate. Baricentrul unui nor de n puncte definite prin coordonatele lor (xj – yj – zj) este punctul ale cărui coordonate sunt valori medii , , [15].

Pornind din punctul P1, robotul industrial deplasează succesiv interfața sa mecanică m poziționările P5, P4, P3,P2,P1. Traiectoriile folosite în timpul încercării trebuie să fie similare cu cele folosite la programare[15].

Variația multidirecțională a preciziei poziționării

Variația multidirecțională a preciziei poziționării, notată cu vAP, exprimă deviația între diferite poziționări atinse medii, realizate când se repetă de n ori aceeași poziționare comandată din trei direcții perpendiculare. vAP este distanța maximă între baricentrele norilor de puncte atinse la capătul diferitelor traiectorii[15].

Fig.6.4. Variația multidirecțională a preciziei poziționării [15]

Variația multidirecțională a preciziei poziționării (vAP) se calculează cu formula:

[15].

în care: este vectorul preciziei de poziționare care se calculează cu formula:

[15].

Deviațiile maxime între valorile medii ale unghiurilor atinse la capătul diferitelor traiectorii (vAPa, vAPb, vAPc) se calculează cu formulele:

[15].

Precizia distanței și repetabilitatea distanței

Caracteristicile preciziei și repetabilității distanței cuantifică abaterile de distanță și de orientare între două poziționări comandate analitic și două seturi de poziționări atinse medii și fluctuațiile în distanțe și orientări pentru o serie de deplasări repetate între cele două poziționări. Aceste caracteristici pot fi aplicate numai la roboții industriali dotați cu facilități pentru programarea analitică[15].

Dacă caracteristicile preciziei și repetabilității poziționării unidirecționale au fost determinate folosind programarea analitică pentru a comanda fiecare poziționare, se poate calcula precizia și repetabilitatea distanței între două poziționări comandate succesiv prin prelucrarea datelor deja calculate, în acest caz, rezultatele obținute pentru fiecare pereche de poziționări succesive trebuie să fie înregistrate în raportui de încercare[15].

Atunci când caracteristicile preciziei și repetabilității poziționării unidirecționale au fost măsurate folosind programarea prin instruire pentru a comanda fiecare poziționare este suficient să se facă o încercare limitată, în care precizia și repetabilitatea distanței să fie măsurate numai între două poziționări în acest caz, precizia și repetabilitatea distanței pot fi măsurate prin comandarea poziționării în unul din următoarele două cazuri:

– prin comandarea ambelor poziționări folosind programarea analitică,

– prin comandarea uneia dintre poziționări prin instruireși programarea distanței[15].

Metoda folosită trebuie să fie precizată în raportul de încercare[15].

Timpul de stabilizare a poziționării

Timpul de stabilizare reprezintă durata necesară unui răspuns oscilatoriu amortizat sau unui răspuns amortizat al interfeței mecanice pentru a scădea limita amplitudinii indicate de producător, după ce robotul industrial dă semnalul "pozițonare atinsă"[15].

Timpul la care răspunsul oscilatoriu al interfeței mecanice se găsește în limita indicată de producător trebuie să fie înregistrat pe graficul rezultat [15].

Pentru fiecare poziționare, poziția și orientarea interfeței mecanice trebuie să fie înregistrate din momentul în care robotul industrial dă semnalul "poziționare atinsă"[15].

Timpul t=0 corespunde momentului apariției semnalului "poziționare atinsă". Cazurile (1) și (2) din figura 6.6 corespund la două apropieri diferite[15].

7. Concluzii finale

7.1. Elemente de noutate specifice temei abordate

7.2. Contributii originale aduse de absolvent prin elaborarea Proiectului de Diploma

Bibliografie

1.https://www.makino.com/about/news/Makino-Introduces-D500-5-axis-Machining-Center/44/

2.https://www.motoman.com

3.http://www.destaco.com

[4].https://www.youtube.com/watch?v=8_lfxPI5ObM

5.https://www.youtube.com

6.http://toolguide.sandvik.coromant.com/

7.http://new.abb.com/products/robotics/application-equipment-and-accessories/press-automation-equipment/additional-axes

8.http://www.nachirobotics.com/st210tp

9.https://www.kuka.com/en-de/services/downloads

10.http://www.ansys.com

11.Manual de produs Motoman MH80 II

12.Manual reductoare cicloidale SUMITOMO CYCLO

13,Metodologia de calcul (alegere) pentru motorul electric de actionare, A. Nicolescu

14.Dobrescu T. – Bazele Cinematicii Roboților Industriali, Ed. Bren, ISBN-973-9427-02-2, Bucuresti,1998

[15].Dobrescu T., Dorin Al. – Încercarea Roboților Industriali, Editura Bren, ISBN-973-648-115-8,

Bucuresti, 2003

16.Dobrescu T., Pascu N. – Roboți Industriali. Încercare si Recepție, Editura Bren, Bucuresti, 2013,

17.Nicolescu A., Coman C.– Acționări electrice pentru mecatronică si robotică, note de curs si

metodologii de proiectare, UPB, 2014,

18.Nicolescu, A. – Concepția si Exploatarea Roboților Industriali, note de curs si metodologii de

proiectare, UPB, 2016

19.Nicolescu, A., Stanciu, M.D., Popescu D. – Conceptia si Exploatarea Robotilor Industriali – Vol.1

20.Tendințe actuale in concepția si exploatarea RI. Precizia de lucru si precizia volumetrică.

21.Componente organologice specifice. Tehnici si metode de studiu al comportării elastice si

performanțelor roboților industriali. ISBN 973-718-007-0, Ed. Printech, 2004, Bucuresti

22.Nicolescu, A. – Implementarea Roboților Industriali in Sistemele de Productie, note de curs si

metodologii de proiectare, UPB, 2016

23.Olaru A. – Dinamica Roboților Industriali, Ed. Bren, 2005

24.Popescu D. – Baze CAD pentru componente si subansambluri tipizate pentru RI, note de curs,

UPB, 2015

25.Popescu D. – Proiectare 3D CATIA, note de curs, UPB, 2014

26.Pupaza C. – Inginerie Asistata de Calculator 1,2, note de curs, UPB, 2016

27.Tonoiu S. – Tehnologia Fabricării Componentelor Roboților Industriali, note de curs, UPB, 2016

28.Cataloage / cărți tehnice / prospecte de roboți industriali, componente perirobotice,

subsisteme de transport, componente organologice, etc. recomandate de titularii de curs

29.Web – site –urile recomandate de titularii de curs pentru studiul programei de fabricație a

firmelor producătoare de roboți, componente perirobotice, subsisteme de transport, componente

organologice, etc.

30.Baze de date naționale / internaționale cu brevete de invenție

[31]. https://dianex.ro/organizare-protectia-muncii

[32].https://dianex.ro/nssm-47-norme-specifice-de-securitate-a-muncii-pentru-fabricarea-masinilor-electrice-rotative-transformatoarelor-si-condensatoarelor-de-forta