2. előadás Kinematikai strukturák, munkatértípusok ROBOTTECHNIKA 2. előadás Kinematikai strukturák, munkatértípusok Dr. Pintér József

Kinematikai strukturák Az ipari robotok kinematikai felépítése igen sokféle lehet. A kinematikai felépítés alapvetően meghatározza munkaterének alakját, a mozgási sebességét, a terhelhetőségét, a pontosságát. Az ipari robotok alkalmazhatóságát nemzetközi szabvány rögzíti (Manipulating industrial robots Performance criteria and related test methods ISO 9283). Ipari robotok munkatértípusai

Kinematikai strukturák Az ipari robot kinematikai felépítését (a karrendszerét) a szabadságfokok, másképpen fogalmazva a mozgástengelyek határozzák meg. A mozgástengelyek lehetnek: transzlációs (T - egyenes vonal mentén elmozduló), és/vagy rotációs (R - forgó) mozgástengely. Megjegyzés: A megfogó szerkezet nyitás/zárás funkciója nem számít mozgástengelynek. Ipari robotok munkatértípusai 3

Kinematikai strukturák Az ábrán látható egy jellemzően transzlációs (egyenes vonalú, lineáris) és egy jellemzően rotációs (forgó) mozgásokat végző ipari robot Ipari robotok munkatértípusai 4

Kinematikai strukturák A munkatér az ipari robot effektora (illetve pontosabban: a robot mechanikus csatlakozó felülete felületének középpontja, lásd a későbbiekben is) által bejárható tér. Az ipari robot fontos eleme az effektor. Az effektor az ipari robot tényleges munkát végző szerkezeti egysége. Alapvetően két csoportot különböztetnek meg, az effektor lehet: megfogó szerkezet, vagy szerszám. Ipari robotok munkatértípusai 5

Kinematikai strukturák A mozgástengelyeket (szabadságfokokat) szokták alap- vagy fő-, és segéd- vagy melléktenge-lyeknek is nevezni. A főtengelyek viszik a robot effektorát (megfogó szerkezetét vagy szerszámát) a munkatér előírás szerinti, programozott (kijelölt) helyére. A segédtengelyek (például a korábbi ábrán a 4., 5. és 6. tengelyek az effektor kívánt helyzetét (orientációját) állítják be, helyváltoztatásuk mértéke a főtengelyekhez viszonyítva kicsi. Ipari robotok munkatértípusai 6

Kinematikai strukturák Munkaterük alapján az ipari robotok a következő négy csoportba sorolhatók: hasáb, henger (-koordinátás), gömb (üreges), humanoid. Ipari robotok munkatértípusai 7

Kinematikai strukturák Ipari robotok munkatértípusai 8

Kinematikai strukturák Hasáb alakú munkatér 3T – három haladó mozgás Derékszögű (Descartes) koord.rendszer  40% Henger alakú (üreges) munkatér 2T+1R kettő haladó + egy forgó mozgás Hengerkoordináták 2T+1R Ipari robotok munkatértípusai

Kinematikai strukturák Hasáb alakú munkatér 3T – három haladó mozgás Derékszögű (Descartes) koord.rendszer  40% Ipari robotok munkatértípusai

Kinematikai strukturák Henger alakú (üreges) munkatér 2T+1R kettő haladó + egy forgó mozgás Henger-koordináták 2T+1R Ipari robotok munkatértípusai

Kinematikai strukturák Gömb (üreges) alakú munkatér  1T+2R (egy haladó és kettő forgó mozgás) Gömbkoordináták b és c munkatér összesen kb. 12% Gömbalakú munkatér 3R (három forgástengely) Csuklókoordináták 40% Ipari robotok munkatértípusai

Kinematikai strukturák (akadálykerülő képesség) Kb. 10-12% Szerelés (akadálykerülő képesség) SCARA típusú robot és munkatere Ipari robotok munkatértípusai

Kinematikai strukturák ADEPT SCARA SCARA típusú robot és munkatere Ipari robotok munkatértípusai

Kinematikai strukturák Ipari robotok munkatértípusai

Munkatértípusok összehasonlítása Ipari robotok munkatértípusai

Munkatértípusok összehasonlítása Ipari robotok munkatértípusai

Munkatértípusok összehasonlítása Ipari robotok munkatértípusai

Kinematikai strukturák Portálrobot felépítése (ABB) Ipari robotok munkatértípusai

Kinematikai strukturák Portálrobot felépítése Ipari robotok munkatértípusai

Kinematikai strukturák igm_TLA0 Portálrobot (igm) Ipari robotok munkatértípusai

Kinematikai strukturák Portálrobot (igm) Ipari robotok munkatértípusai

Kinematikai strukturák Portálrobot igm_5275 Portálrobot (igm) Ipari robotok munkatértípusai

Kinematikai strukturák SCARA típusú robot Mitsubishi Csuklós robot Mitsubishi Ipari robotok munkatértípusai

Kinematikai strukturák SCARA típusú robot Ipari robotok munkatértípusai

Ipari robotok munkatértípusai

Robotok mukatértípusai Ipari robotok munkatértípusai

Robotok mukatértípusai FANUC A legnagyobb munkatértípusú Robot RÁBA Ipari robotok munkatértípusai

Robotok mukatértípusai FANUC ROBOT SCARA robot Ipari robotok munkatértípusai

Robotok mukatértípusai ABB IRB 140-es robot Ipari robotok munkatértípusai

Ipari robotok munkatértípusai Különleges robotok Tricept robot három kar egyidejű mozgatásával tud lineáris mozgásokat végezni (3T), párhuzamos kinematikájú Előnyök: gyors, merev, pontos. Hátrányok: kisebb munkatér teherbírás Ritkán használják (bonyolult) Ipari robotok munkatértípusai

Ipari robotok munkatértípusai Különleges robotok „Pókrobot” Fanuc A karokhoz több csukló is tartozik, de csak 6 hajtott csuklóval rendelkeznek. Mivel még az iparban viszonylag újdonságnak számít, ezért jelenleg mindössze 0,5-1%-os elterjedtség becsülhető. A robot gyors, pontos, de kis teherbírású (0,5-0,8kg), ezért főként elektronikai iparban lehet térhódítására számítani. Ipari robotok munkatértípusai 32

Ipari robotok munkatértípusai Különleges robotok Tripod robot (FESTO) Ipari robotok munkatértípusai 33

Robotok mukatértípusai Gyorsulása: 10 G Terhelhetősége: 2 kg ABB „QuickMoveTM” 4 tengelyes robot munkatere (IRB 340)

Robotok mukatértípusai Egy konkrét ipari robot munkatere (katalógusból) Ipari robotok munkatértípusai

Robotok mukatértípusai Hagyományos és Tricept robot munkatere Ipari robotok munkatértípusai

Robotok mukatértípusai Portál robot munkatere Ipari robotok munkatértípusai

Ipari robot mozgástér jellemzői Az ipari robotok ütközésvizsgálataihoz, valamint a robot környezetében található objektumok (például szerszámgépek, perifériák, stb.) elhelyezésének tervezéséhez ismerni szükséges az ipari robot mozgásteret. A mozgástér az a tér, amelyet a robot mozgása során annak valamely eleme elérhet. A mozgástér és a munkatér különbsége az un. holttér, ennek célszerűen kicsinek kell lennie Az ábra oldalnézetből (bal oldali ábra) és felülnézetből ábrázolja a robotot). A biztonsági tér pontjaiba a robot egyetlen eleme sem juthat el, valóban egy látszólag felesleges, de a biztonság szempontjából mégis fontos térrész. Ipari robotok munkatértípusai

Ipari robot mozgástér jellemzői (VDI 2861) a  biztonsági tér b  holttér c  munkatér Veszélyzóna = a + b + c Ipari robotok munkatértípusai 39

Köszönöm a figyelmet!