Rok akademicki: 2012/2013  

 

 

 

Data wykonania ćwiczenia: 

Grupa: 12A4    

 

 

 

 

26.03.2013 

Zespół: 2

             

 

Podstawy Robotyki 

 

Temat ćwiczenia: 

Pomiar drgań członu 

roboczego manipulatora 

Robot FANUC ARC MATE 100 

 

Wykonali: 

Mateusz Sito 

Tomasz Siwek 

Mateusz Żołądkiewicz 

 

 
 
 
 

 
 
 
 

1.  Cel ćwiczenia. 

W ćwiczeniu zapoznaliśmy się ze sposobem pomiaru przyspieszenia za pomocą 
akcelerometru, oraz jego budową. Do pomiarów używaliśmy czujnika VN-100.  

2.  Opis wybranego czujnika (AT4/100) 

Zastosowanie:  



 

Pomiar drgań wszelkich obiektów drgających 



 

Ocena stanu dynamicznego maszyny  



 

Ocena stanu łożysk  

Opis techniczny:  



 

Wykonany w oparciu o ceramikę PZT 



 

Posiada wbudowany przedwzmacniacz napięciowy, który pozwala na 
dwużyłowe połączenie czujnika z odbiornikiem sygnału będącym jednocześnie 
jego źródłem zasilania. 



 

Jest odporny na odwrotne podłączenie przewodów 



 

Czujnik zamontowany jest w obudowie ze stali kwasoodpornej  

 

Szczegółowe dane techniczne : 



 

Czułość                                                   

100mV/g ± 10% przy +250C 



  Zakres przyspieszenia                           

80g warto

_

ci szczytowej 



 

Nieliniowość char. Amplitudowej         



1%

 



 

Częstotliwość rezonansowa                 

30kHz 



 

Wpływ temperatury otoczenia             

+ 5% w +120oC, -5% w -50 oC

 



  Zakres temperatury otoczenia            

–500C do +1200C 



 

Wilgotność względna                            

95% bez kondensacji 



 

Odporność na wibracje                         

500g peak 



 

Odporność udary mechaniczne           

5000g peak 



 

Wpływ pola elektromagnetycznego

    

70μg/Gauss

 



  Masa                                                       

62gram

 



 

Moment montażowy                              

3Nm

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 

 
 
 
 

3.  Wygląd czujnika: 

 

 

 

 

 

4.  Wykonanie ćwiczenia. 

Ćwiczenie wykonane zostało dla następujących prędkości : 

 

V

1

=%V

max

   

V

2

=%V

max 

 

najazd:

 

35   

 

85   

 

x, y, z

 

 

 

 
 
 
 

 
 
 
 

Wykresy dla V

1

: 

Accel X 

 

Accel X, Accel Y, Accel Z 

 

 

 

-3,00

-2,50

-2,00

-1,50

-1,00

-0,50

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

a[m

/s

2

] 

 

t[s] 

Najazd wzdłuż osi X 

X

-3,00

-2,50

-2,00

-1,50

-1,00

-0,50

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

a[m

/s

2

] 

 

t[s] 

Wykres zbiorczy dla najazdu wzdłuż osi X 

Y

Z

X

 
 
 
 

 
 
 
 

Accel Y 

 

 

 

Accel X, Accel Y, Accel Z 

 

 

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

1,00

2,00

3,00

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

a[m

/s

2

] 

t[s] 

Najazd wzdłuż osi Y 

Y

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

1,00

2,00

3,00

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

a[m

/s

2

] 

t[s] 

Wykres zbiorczy dla najazdu wzdłuż osi Y 

Z

X

Y

 
 
 
 

 
 
 
 

Accel Z 

 

 

 

Accel X, Accel Y, Accel Z 

 

 

 

-4,00

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

a[m

/s

2

] 

 

t[s] 

Najazd wzdłuż osi Z 

Z

-4,00

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

a[m

/s

2

] 

 

t[s] 

Wykres zbiorczy dla najazdu wzdłuż osi Z 

Z

Y

X

 
 
 
 

 
 
 
 

Wykresy dla V

2        

Accel X 

 

 

Accel X, Accel Y, Accel Z 

 

 

-6,00

-4,00

-2,00

0,00

2,00

4,00

6,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

a[m

/s

2

] 

 

t[s] 

Najazad wzdłuż osi X 

X

-6,00

-4,00

-2,00

0,00

2,00

4,00

6,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

a[m

/s

2

] 

t[s] 

Wykres zbiorczy dla najazdu wzdłuż osi X 

Z

X

Y

 
 
 
 

 
 
 
 

Accel Y 

 

 

 

Accel X, Accel Y, Accel Z 

 

 

-8,00

-6,00

-4,00

-2,00

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

a[m

/s

2

] 

t[s] 

Najazd wzdłuż osi Y 

Y

-8,00

-6,00

-4,00

-2,00

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

a[m

/s

2

] 

t[s] 

Wykres zbiorczy dla najazdu wzdłuż osi Y 

Z

X

Y

 
 
 
 

 
 
 
 

Accel Z 

 

 

 

Accel X, Accel Y, Accel Z 

 

 

-8,00

-6,00

-4,00

-2,00

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

a[m

/s

2

] 

t[s] 

Najazd wzdłuż osi Z 

Z

-8,00

-6,00

-4,00

-2,00

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

a[m

/s

2

] 

t[s] 

Wykres zdiorczy dla najazdu wzdłuż osi Z 

Z

X

Y

 
 
 
 

 
 
 
 

5.  Wnioski.

 

Badane przez nas drgania mają wpływ na dokładność pracy manipulatora, dlatego ich pomiar 
a następnie niwelacja (jeśli zachodzi taka potrzeba) jest ważną kwestią w pracy danego 
manipulatora. Znając drgania jakie występują podczas ruchu członu roboczego możemy 
dokonywać kalibracji istniejącej już jednostki jak i wprowadzać ulepszenia w fazie 
projektowania nowych urządzeń.  

Z powyższych wykresów odczytać możemy że:  

Maksymalne wartości naprężeń i amplituda drgań zależą od prędkości członu roboczego ( im 
wyższa prędkość tym wyższe obie wartości). Podczas ruchu tylko w jednym kierunku 
występują również drgania w innych osiach które wynikać mogą z:  



 

Nieprawidłowego montażu manipulatora 



 

Drgań silnika napędowego  



 

Luzów które mogą występować pomiędzy kolejnymi segmentami ramienia. 

 

Aby niwelować drgania członu roboczego należy minimalizować luzy pomiędzy segmentami, 
dbać o prawidłowe przymocowanie jednostki do podłoża, wykonywać pracę z możliwie małą 
prędkością.