Pracovní tým PT2

Cílem pracovního týmu PT2 bylo navrhnout operativně přestavitelný manipulátor s ohledem na požadované parametry (manipulace s výlisky, přísavkové upínání, velmi lehká a dostatečně tuhá konstrukce, snímání polohy jednotlivých přísavek během pracovního cyklu manipulátoru a nutné aktivní polohování). Tento záměr byl v roce 2011 završen koncepcí pro přestavování manipulačních přísavek pro manipulaci s výlisky.
V současnosti je výroba karoserií automobilů realizována lisováním plechů v lisu. Plechy jsou zakládány do lisu pomocí rámů (přemísťovaných roboty), na kterých jsou v různé konfiguraci upevněny přísavky. Plech je přisátím k rámu uchopen a robotem vložen do lisu. Stejným způsobem je provedeno i vyjmutí výlisku. Problém spočívá v přestavování poloh jednotlivých přísavek na rámu pro různé typy lisovaných součástí. Osadit všechny přísavky nebo jiné akční členy aktuátory a čidly by bylo nákladné a složité. Dalším problémem je, že při nehodě a selhání robota by došlo i k zalisování rámu a akčních členů a kovové prvky by mohly poškodit zápustku lisu. Proto je snaha vyrobit komponenty rámu z nekovových nebo snadno deformovaných materiálů. Pro výše uvedené důvody, tj. velkou složitost a finanční náročnost rámů s akčními prvky obsahujícími kov se od této koncepce ustupuje. Vhodnější je rámy přestavovat ručně. Dobrou volbou nekovových materiálů mohou být kompozitní materiály z uhlíkových vláken.


Koncept řešení

Pro zachování nízké hmotnosti rámu a zkrácení doby přestavení přísavek je nasnadě použití externího přípravku, jenž by toto přestavování zautomatizoval. Za tímto účelem bylo nutné navrhnout kinematickou strukturu jednotlivých přísavek umožňující jejich automatickou aretaci. Byl vybrán nejvhodnější koncept, který vyhovuje a splňuje dané požadavky. Ten je tvořen následovně: Nosný rám nese přemístitelná ramena opatřená nástroji ramene (přísavkami (11)). Přemístitelné rameno je tvořeno posuvným vedením (3) s brzdičkou posuvného vedení (5) připojenou ke zdroji energie a rotačním kloubem (3, 4) s brzdičkou rotačního kloubu (5,6) připojenou ke zdroji energie.

 

        [phd_grant/PT_2/PT2-koncept-manipulatoru.png]         [phd_grant/PT_2/PT2-manipulator-schema-konceptu.png]

 

Posuvné vedení a rotační kloub mohou být integrovány do společného válcového vedení. Robot chapadlem přemísťuje přemístitelné rameno do požadované polohy. Poloha přemístitelného ramene opatřeného přísavkou by byla určována z polohy chapadla robota. Přísavka je vybavena světelnými zdroji snímanými digitálními fotoaparáty (kamery). Světelné zdroje umožňují určit polohu přemístitelného ramene opatřeného nástrojem.
Postup manipulace: Nejdříve robot spojí jednotlivé brzdičky se zdrojem energie (pneumatické, hydraulické, elektrické), která způsobí odblokování pohybu v jednotlivých posuvných vedeních nebo rotačních kloubech, potom robot zachytí přemístitelné rameno v přípravku a pohybuje rámem tak, že se přitom přemístitelné rameno zachycené v přípravku přemístí na rámu do žádané polohy, ve které je odpojen zdroj energie pneumatické nebo hydraulické nebo elektrické a jednotlivé brzdičky zablokují pohyb v posuvných vedeních nebo rotačních kloubech přemístitelných ramen. Tento postup je použit pro všechna přemísťovaná ramena.
Za účelem ověření funkce a principu výše popsaného konceptu byl vytvořen zjednodušený demonstrátor s kinematickou strukturou TTR. Na tomto demonstrátoru byly ověřeny postupy a vlastnosti potřebné ke správnému plnění činnosti zařízení. Následující obrázek dokumentuje přemístění chapadla demonstrátoru, na jehož konci je umístěna soustava světelných diod. Pracovní prostor by měl být monitorován soustavou kamer (pro ilustraci umístěných v pozadí). Na vytvoření vhodných algoritmů zpracování obrazu se v současnosti pracuje.

 

    [phd_grant/PT_2/PT2-kinematicka-struktura.png]     [phd_grant/PT_2/PT2-prestavovani-robotem.png]


Jednotlivé kinematické dvojice byly brzděny pneumaticky dle následujícího pneumatického schématu. Válec A je translační brzda, která je spínána pomocí elektromagnetického rozvaděče C. Stejným způsobem je ovládán také válec B, který je ovládán elektromagnetickým spínačem D. Tento válec představuje druhou brzdu a má funkci translační a současně rotační brzdy. Jelikož je tlak vzduchu do válce řízen elektromagnetickými rozvaděči jsou obě brzdy napojeny na jeden zdroj, kterým je kompresor E. Návrh je nyní uplatňován formou patentu.

 

                                          [phd_grant/PT_2/PT2-pneumaticke-schema-demonstratoru.png]

Aktuality

16.3.2017 12:43:30

Referáty PP1 pro 2. zápis

1. referát tah/tlak
6.3.2017 12:17:01

Referáty PPT

1. referát tah/tlak

Více v záložce předmětu.
24.2.2017 10:00:00

Referáty PP1

1. referát tah/tlak
2. referát tah/tlak prutovky
3. referát napjatost
4. referát krut
5. referát ohyb nosníku
6. referát ohyb nosníku (průhyb, natočení)
7. referát kombinované namáhání
Pro studenty 2. zápisů budou k dispozici jiná zadání. Více v záložce předmětu.
10.1.2017 09:20:46

Výsledky 3. postupového testu z PP2

Výsledky   3. postupové testu z PP2. Zápis známky proběhne v rámci k tomu určených termínů vypsných v KOSu. Každý termín zapisuje příslušný učitel. V případě odmítnutí známky nebude termín počítán.
2.1.2017 14:26:19

Testy z přednášek PP2

Hodnocení  testů z přednášek PP2.
9.12.2016 14:41:27

Doplňující studijní podklady PP2

Na stránku předmětu PP2 byly přidány odkazy na doplňující studijní podklady.