Politechnika Krakowska

Wydział Mechaniczny

Automatyka i Robotyka

Grupa 311 A

PROJEKT CHWYTAKA PODCIŚNIENIOWEGO

Wykonali: ………….

1.Analiza zadania manipulacyjnego i opracowanie założeń konstrukcyjnych

Zadanie manipulacyjne :

Przedmiotem manipulacji jest blacha aluminiowa o wymiarach :

a=1000 [mm] b= 1000 [mm] c= 5 [m]

Podciśnienie 0,25 [ atm ] = 0,025 [MPa]

1. Analiza sił u momentów działających na przedmiot w czasie realizacji zadanej trajektorii ruchu.

Podnoszenie blachy aluminiowej

Masa podnoszonego przedmiotu wykonanego z aluminium :

m=2,7[g/cm³] ·500[cm³]=1,350[kg]

G=m·g=1,35[kg]·9,81[m/s²] =13,54[N] dla g=9,81[m/s²]

Dla ruchu liniowego zakładamy, że przyśpieszenie nie przekracza a_max na całym zakresie cyklu i przyśpieszenie to wynosi

wówczas siła bezwładności która będzie oddziaływać na przedmiot wyniesie

A jej składowe :

Obrót blachy aluminiowej

Przyśpieszenie kątowe zakładamy;

ε=250[º/s²]

wtedy moment bezwładności wyniesie;

M_b = J· ε

Gdzie M - moment bezwładności przedmiotu względem osi przechodzącej przez środek ciężkości przedmiotu

Obliczam moment bezwładności względem osi X dla prostopadłościanu

Moment bezwładności przy skręcaniu płyty wynosi :

Siły bezwładności pochodzące od tego momentu wynoszą :

Siła bezwładności wynosi :

x = 0,5 [m] ( środek płyty aluminiowej )

A jej składowe wynoszą :

2. Określenie sposobu uchwycenia przedmiotu :

3. Określenie sposobu mocowania chwytaka do robota.

Mocowanie za pomocą samocentrującego Firmy PAFANA

Oznaczenie NWHA40-30

2.Wyznaczenie minimalnej siły chwytu

Na podstawie rysunków i obliczeń z punktu 1A wyznaczam minimalną siłę chwytu :

W przypadku podnoszenia blachy aluminiowej siła minimalna wynosi :

W przypadku obrotu blachy aluminiowej siła minimalna wynosi :

Siła minimalna chwytu powinna wynosić 15,63 [ N ]

3.Wyznaczenie powierzchni przyssawek ich ilości oraz rozmieszczenia na przedmiocie manipulowanym.

Powierzchnię przyssawek obliczam z następującego wzoru :

gdzie: g - przyspieszenie ziemskie

k- współczynnik uchwycenia przyjmuje się

A - powierzchnia czaszy przyssawki

p_p - podciśnienie w czaszy

Nasz chwytak będzie wyposażony w 5 ssawek:

Promień jednej przyssawki będzie wynosić :

Max siła chwytu :

Ciśnienie minimalne potrzebne do uzyskania minimalnej siły chwytu to :

4. Zaprojektowanie konstrukcji podtrzymującej przyssawki

5.Dobór z katalogu przyssawek i całego zasilającego układu pneumatycznego.

Generator podciśnienia VADMI-300 Z systemem zasysania i wy dmuchowym czujnikiem podciśnienia tłumikiem hałasu i filtrem

Parametr	Wartość
Średnica nominalna dyszy Lavala	3 mm
Pozycja zabudowy	dowolna
Charakterystyka ejektora	wysokie podciśnienie
Konstrukcja	Kształt-T
Ciśnienie robocze	1,5 - 8 bar
Maks. podciśnienie	85 %
Czas pracy ciągłej	100%
Nominalne napięcie robocze DC	24 V
Medium robocze	filtrowane, nie olejone sprężone powietrze, wkładka filtrująca 40 µm
Znak CE	EU zgodność z dyrektywa 89/336/EWG (EMV)
Temperatura medium	0 - 60 °C
Stopień ochrony	IP65
Temperatura otoczenia	0 - 50 °C
Dopuszczenie, autoryzacja	c UL us - Recognized (OL)
Ciężar elementu	380 g
Przyłącze elektryczne	Wtyczka
Sposób montażu	do wyboru:
	z otworem przelotowym
	z gwintem wewnętrznym
Przyłącze pneumatyczne 1	G1/4
Przyłącze pneumatyczne 3	nie przewodowe
Przyłącze podciśnienia	G3/8
Informacja materiałowa o obudowie	Aluminium

Przewód zasilający generator podciśnienia

Kabel z gniazdem wtykowym SIM-M8-4GD-2,5-PU

Parametr	Wartość
Napięcie robocze AC	<= 45 V
Napięcie robocze DC	<= 70 V
Dopuszczalny prąd obciążenia	2,8 A
Stopień ochrony	IP65
	IP67
Temperatura otoczenia przy ruchomym ułożeniu kabla	-5 - 70 °C
Temperatura otoczenia	-40 - 70 °C
Końce żył	ocynowany
Przyłącze elektryczne	Gniazdo wtykowe proste
	M8x1
	4-pin
Budowa kabla	4 x 0,25 mm˛
Długość kabla	2,5 m
kolor powłoki kabla	szary
Uwaga odnośnie materiałów	Kupfer- und PTFE-frei
Informacja materiałowa o powłoce kabla	PUR

Przewód z tworzywa sztucznego PUN-H-6x1-BL dostarczający sprężonego powietrza do generatora podciśnienia

Produkt ten jest przeznaczony do stosowania z typoszeregiem złączy typu: QS, QS-F, CRQS i CK.

Parametr	Wartość
Średnica zewnętrzna	6 mm
Średnica wewnętrzna	4 mm
Min. promień gięcia	26 mm
Medium robocze	filtrowane sprężone powietrze
	Podciśnienie
Dopuszczenie do przemysłu spożywczego	FDA
Temperatura otoczenia	-35 - 60 °C
Ciężar produktu w zależności od długości	0,0183 kg/m
Kolor	niebieski
Twardość wg Shore'a	52 +/- 3
Uwaga odnośnie materiałów	Kupfer- und PTFE-frei
Informacja materiałowa o przewodzie	TPE-U(PU)

Rozdzielacz wielosegmentowy QSLV6-1/8-4

Parametr	Wartość
Średnica nominalna	3 mm
Typ uszczelnienia	powłoka
Pozycja zabudowy	dowolna
Konstrukcja	Zasada naciśnij/ciągnij
Ciśnienie robocze	-0,95 - 10 bar
Medium robocze	filtrowane, nie olejone sprężone powietrze
	filtrowane, nie olejone sprężone powietrze
Klasa odporności na korozje KBK	1
Temperatura medium	0 - 60 °C
Temperatura otoczenia	0 - 60 °C
Maks. moment dokręcający	7 Nm
Ciężar elementu	45 g
Liczba wyjść	6
Liczba linii zasilających	1
Przyłącze pneumatyczne, linia zasilająca	R1/8
Przyłącze pneumatyczne, wyjście	do przewodu o średnicy zewnętrznej 4 mm

Przewód z tworzywa sztucznego PUN-H-4x0,75-NT doprowadzający podciśnienie do rozdzielacza i przyssawek

Produkt ten jest przeznaczony do stosowania z typoszeregiem złączy typu: QS, QS-F, CRQS i CK

Parametr	Wartość
Średnica zewnętrzna	4 mm
Średnica wewnętrzna	2,6 mm
Min. promień gięcia	16 mm
Medium robocze	filtrowane sprężone powietrze
	Podciśnienie
Dopuszczenie do przemysłu spożywczego	FDA
Temperatura otoczenia	-35 - 60 °C
Ciężar produktu w zależności od długości	0,0085 kg/m
Kolor	naturalny
Twardość wg Shore'a	52 +/- 3
Uwaga odnośnie materiałów	Kupfer- und PTFE-frei
Informacja materiałowa o przewodzie	TPE-U(PU)

Zaślepka QSC-4H-100 służy ona do zatkania w rozdzielaczu jednej niepotrzebnej dyszy.

Parametr	Wartość
Wielkość	Standard
Średnica nominalna	4 mm
Wielkość pojemnika	100
Konstrukcja	Zasada naciśnij/ciągnij
Ciśnienie robocze	-0,95 - 10 bar
Medium robocze	filtrowane, nie olejone sprężone powietrze
	filtrowane, nie olejone sprężone powietrze
Klasa odporności na korozje KBK	1
Temperatura otoczenia	0 - 60 °C
Przyłącze pneumatyczne	do przewodu o średnicy zewnętrznej 4 mm
Informacja materiałowa o obudowie	PBT

Chwytak przyssawkowy 189173 ESG-20

Parametr	Wartość
Min. promień elementu roboczego R	30 - 60 mm
Średnica przyssawki	20 mm
Objętość przyssawki	0,318 - 2,75 cm3
Efektywna średnica przyssawki	14,3 - 17,6 mm
Konstrukcja	okrągła, fałdowa - 1,5 fałdy
	okrągła, fałdowa - 3,5 fałdy
	okrągła, standardowa
	okrągła, ekstra głęboka
Medium robocze	powietrze atmosferyczne
Klasa odporności na korozje KBK	1
Temperatura otoczenia	-30 - 200 °C
Siła oderwania przy 70% podciśnienia	8,2 - 17 N
Twardość wg Shore'a	50 +/- 5
	60 +/- 5
Informacja materiałowa o czopie wkręcanym	stal ulepszana cieplnie
Uwaga odnośnie materiałów	Kupfer- und PTFE-frei
Informacja materiałowa o przyssawce	VMQ (Silikon)
	PUR
	NBR
	FPM

Uchwyt przyssawki ESH-HC-4-PK

Parametr	Wartość
Kompensator wysokości do uchwytu przyssawki	6 mm
Konstrukcja	Przyłącze podciśnienia od góry
	z kompensatorem wysokości
Zaszeregowanie do uchwytu przyssawki	Wielkość 4
Medium robocze	powietrze atmosferyczne
Klasa odporności na korozje KBK	1
Temperatura otoczenia	-10 - 60 °C
Ciężar elementu	31 g
Sposób montażu	z nakrętka zabezpieczająca
Mocowanie przyssawki	M6x1
Przyłącze podciśnienia	PK-4
Informacja materiałowa o czopie wkręcanym	stal ulepszana cieplnie

Przyssawka ESS-30-SNA

Parametr	Wartość
Min. promień elementu roboczego R	110 mm
Średnica nominalna	3 mm
Średnica przyssawki	20 mm
Efektywna średnica przyssawki	16,4 mm
Konstrukcja	okrągła, standardowa
Zaszeregowanie do uchwytu przyssawki	Wielkość 4
Medium robocze	powietrze atmosferyczne
Klasa odporności na korozje KBK	1
Temperatura otoczenia	-10 - 70 °C
Siła oderwania przy 70% podciśnienia	40,8 N
Ciężar elementu	9 g
Gwint mocujący	M6x1
Mocowanie przyssawki	M6x1
Przyłącze podciśnienia	M6x1
Kolor	czarna/biała kropka
Twardość wg Shore'a	50 +/- 5
Uwaga odnośnie materiałów	Kupfer- und PTFE-frei
	Antystatyczny

Kompensatora kąta ESWA-4

Parametr	Wartość
Klasa odporności na korozje KBK	1
Uwaga odnośnie materiałów	Bez miedzi i teflonu

Filtr ESF-4A

Parametr	Wartość
Pozycja zabudowy	dowolna
Wkładka filtracyjna	10 µm
Ciśnienie robocze	-0,95 - 4 bar
Przepływ filtra podciśnieniowego	260 l/min
Klasa odporności na korozje KBK	1
Temperatura otoczenia	0 - 60 °C
Ciężar elementu	19 g
Przyłącze podciśnienia	M6x1
Uwaga odnośnie materiałów	Kupfer- und PTFE-frei
Informacja materiałowa o filtrze	PVF

Indukcyjny czujnik zbliżeniowy ze standardową strefa przełączania

Wyłącznik zbliżeniowy SIEN-M30B-PS-K-L 150434

Parametr		Wartość
Kształt	okrągła
Typ montażu	obudowany
Spełnia normę	DIN EN 60947-5-2
Zabezpieczenie przed zwarciem	przycisk naciskowy
Funkcja elementu przełączającego	Styk normalnie otwarty
Zabezpieczenie przed zmiana polaryzacji	dla wszystkich przyłączy elektrycznych
Wskaźnik stanu przełączania	Dioda LED, żółta
Maks. częstotliwość przełączania	350 Hz
Maks. częstotliwość przełączania, DC	350 Hz
Napięcie robocze DC	15 - 34 V
Prąd jałowy	<= 30 mA
Maksymalny prąd wyjściowy w zależności od temperatury	200 mA przy <= 50 °C
	150 mA przy <= 85 °C
Maks. prąd wyjściowy	150 mA
Tętnienie resztkowe	10 %
Wyjście dwustanowe	PNP
Spadek napięcia	3,2 V
Znak CE	EU zgodność z dyrektywa 89/336/EWG (EMV)
Stopień ochrony	IP67
Temperatura otoczenia przy ruchomym ułożeniu kabla	-25 - 50 °C
Temperatura otoczenia	-25 - 85 °C
Moment dokręcenia	50 Nm
Ciężar elementu	170 g
Nominalna odległość przełączania	10 mm
Gwarantowana odległość przełączania	8,1 mm
Współczynników redukcyjnych	Aluminium = 0,4
	Stal nierdzewna St 18/8 = 0,7
	Miedź = 0,3
	Mosiądz = 0,4
	Stal St 37 = 1,0
Powtarzalność wartości przełączenia	+/- 0,3 mm
Dokładność powtarzalności	0,3 mm
Przyłącze elektryczne	Kabel
Długość kabla	2,5 m
Sposób montażu	z nakrętka zabezpieczająca
Uwaga odnośnie materiałów	Bez miedzi i teflonu

7.Rysunek zaprojektowanego chwytaka .

8.Schemat montażowy zaprojektowanego układu.

2

---