140 likes | 433 Views
AVTOMATIZACIJA V INDUSTRIJI IN GOSPODARSTVU AIG ’05 Robotizirana obdelava surovih ulitkov Andrej Gams Institut Jožef Stefan Jamova 39, 1000 Ljubljana andrej.gams@ijs.si. VSEBINA. Robotika v livarstvu / pregled / ulivanje / obdelovanje
E N D
AVTOMATIZACIJA V INDUSTRIJI IN GOSPODARSTVUAIG ’05Robotizirana obdelava surovih ulitkovAndrej GamsInstitut Jožef StefanJamova 39, 1000 Ljubljanaandrej.gams@ijs.si
VSEBINA • Robotika v livarstvu / pregled / ulivanje / obdelovanje • Izdelava prototipne robotske celice za konkretnega naročnika (TCG Unitech Lth-ol d.o.o., ABB d.o.o.) in merjenje sil med procesom • Robotika – izdelava trajektorij z direktnim in indirektnim programiranjem
ROBOTIKA V LIVARSTVU • Večja kakovost, ponovljivost, nižji stroški • Strega strojev • Vstavljanje oz. ulivanje • Mazanje • Odvzemanje in hlajenje • Čiščenje • Preverjanje • Paletizacija Robotiziran livarski sistem
LITJE • Gravitacijsko litje • Tlačno litje z livarskimi stroji • Za litje aluminija navadno stroji s hladno komoro • Sistema za injiciranje kovine in zapiranje kalupa • Injiciranje kovine rahlo razpre kalup zaradi česar nastane srh ali greben (livarska napaka) Livarski stroj Tlačno litje (levo) in gravitacijsko litje (desno)
ULITEK WABCO AD-MERCEDES Proizvajalec: TCG UNITECH Lth- ol d.o.o. Kovina: Aluminijeva zlitina Želja: Robotizacija čiščenja in brušenja grebena na izbranih delih ulitka Surovec Obsekan ulitek Virtualni ulitek
ROBOTSKO ČIŠČENJE ULITKOV • Pristopi • Senzorski • S senzorjem sile • Podajni • Načina • Premikanje orodja • Premikanje obdelovanca • Izbran podajni pristop s premikanjem obdelovanca • Zmanjšana zahteva po točnosti programiranja • Hitra, točna in ponovljiva orodja • Pridobimo možnost premikanja obdelovanca • Potrebno je prijemalo za ulitek • Uporaba večih orodij za čiščenje enega tipa ulitka
OBDELOVALNA ORODJA Rezkalnik Flexicut 240 Grezilo Flexicham 260 Tog vrtalnik moči 1 kW Avtomatska pila Flexifile 2000 Orodja švicarskega proizvajalca AMTRU.
APLIKACIJA: ROBOTSKA BRUSILNA CELICA • Zgradba robotske celice: • Robot ABB IRB 1400 podjetja ABB d.o.o. iz Ljubljane • Nosilnost 5 kg • Ponovljivost ± 0,05 mm • Obdelovalna orodja • Prijemalo Schunk PZN 100 • Nenamenski prsti Prijemalo Izdelana brusilna celica
VIRTUALNA CELICA • Preizkus dosegljivosti v virtualnem okolju ABB-jevega programskega okolja RobotStudio • Indirektno programiranje: • Prihranek časa • Možnost testiranja • Večja točnost Virtualna celica – pogled od blizu • Prenos v realni svet • Programska oprema omogoča enostaven prenos • Problematično ohranjanje točnosti pozicioniranja elementov celice v realnosti Virtualna celica
MERJENJE SIL • Štiriosni senzor sile JR3 z merilnim območjem ± 110 N v smereh x in y ter ± 220 N v smeri z • Zajemanje podatkov v Matlab Simulink-u • Podajnost zmanjšuje sile – največja pri vrtanju s togim vrtalnikom • “Sunek sile” Sila pri vrtanju s togim vrtalnikom Namestitev senzorja sile
SILE PRI POVRTAVANJU Z GREZILOM • Velikost sile določa tlak podajnosti → F(p) • Pri delujočem orodju sile niso bistveno večje • Pri nastavljenem tlaku podajnosti 3 bare sila pod 60 N Sile zaradi dotika obdelovanca z orodjem Sile pri uporabi grezila, raztavljena sila, filtriran signal
SILE PRI REZKANJU • Odvisnost sile od tlaka podajnost in hitrosti premikanja → F(p,v) • Sile najnižje med vsemi orodji – okoli 10 N pri tlaku podajnosti 2 bara • Večje vibracije zaradi neenakomernega odstranjevanja materiala Sila zaradi dotika med obdelovancem in orodjem Sila pri uporabi rezkarja pri različnih hitrostih
SKLEP • Robotika bo v livarstvu prevzemala vedno večjo vlogo, tudi pri brušenju in čiščenju ulitkov • Izdelava robotske celice se je izkazala za uspešno, na izdelan prototip je dosegal primerne in ponovljive rezultate • Testno brušenje ulitka uspešno, vendar bi za uporabo v industriji bile potrebne manjše dodelave (primernejše prijemalo – predvsem prsti, povratna informacija o lokaciji ulitka in velikosti grebena, večja togost stojala za orodje) • Podajnost primeren pristop za industrijo • Za primerno točnost obdelave nujno indirektno programiranje in uporaba CAD modelov • V prihodnosti predvsem poudarek na avtonomnem generiranju trajektorij iz CAD modelov