Robotos anyagkezelő rendszerek

Az anyagkezelés egyik legjobban elterjedt robotalkalmazási terület. A robot funkciója az anyagkezelési feladatokban a munkadaraboknak a munka-darab tárolókról vagy szállítóberendezésekről a technológiai munkahelyre való eljuttatása, majd a technológiai művelet befejezése után a tárolókra való visszajuttatása. A munkadarab-tároló és a technológiai munkahely általában korlátozásokkal közelíthető meg (pozíció- és orientáció előírás). Az anyag-kezelési feladat elvét a 7.1. ábra mutatja egy szerszámgép kiszolgálási feladat kapcsán. A feladat lényege, hogy a robot világ koordinátarendszerében (bázis koordináta-rendszerében) a munkadarab-tároló és a megmunkáló gép munka-tere által meghatározott térrészeket – amelyek ₁,₁,₁ és ₂,₂,₂ koordi-nátarendszerekkel meghatározhatók – a robot munkaterének le kell fedni.

A feladat más oldalról is megközelíthető úgy, hogy a robot munkateré-ben kell elhelyezni a ₁,₁,₁ és ₂,₂,₂ koordinátarendszereket, illetve az abban rögzített térrészeket. Amennyiben a két egymástól független térrész egymás akadályozása nélkül a munkatérben elhelyezhető, az anyagkezelési feladat a szóban forgó robottal megoldható.

7.1. ábra

Előfordul olyan anyagkezelési feladat, hogy több munkadarab tárolóról kell különböző típusú munkadarabokat egyetlen technológiai helyre továbbí-tani – 7.2. ábra. Az ilyen robotalkalmazások főleg szerelési feladatoknál for-dulnak elő.



 z

1 1

1

 2

2

2 Munkatér Technológiai berendezés

Szállítóberendezés Munkadarabtóroló anyagkezelési pozíciója z

y

21 32

43







2

3

4

Robot x

P4

 P5

P6

1

1

 1

y

x

 21

s32 s

43

54

TCP z

P12

P13 P14 P15

 

2

2

 2

P21













Q = az anyagkezelési célpont

P = a munkadarab tárolók i anyag elhelyezési pontjai

7.2. ábra

A megfogandó tárgyak a munkadarab-tárolókon oszlop-, sor- vagy mátrix- elrendezésben meghatározott pozíciókban helyezkednek el. Ezeket a pozíci-ókat a programozó által meghatározott útvonal szerint keresi fel a robot – 7.3. ábra.

y

x

 21

s32 s

43

54

TCP

Q1



Q2 Q3

P1

P2

P3

 z

1

 1

 1

 2

 2

 2

7.3. ábra 7.2 Robotos technológiai rendszerek

A robotos technológiai rendszerek között az iparban legelterjedtebbek a gyártócellák, a festőrendszerek, a hegesztőrendszerek, a kontúrvágó rendsze-rek és a szerelőrendszerendsze-rek. Ezek közül a továbbiakban néhány rendszertech-nikai felépítését mutatjuk be.

7.2.1. Gyártócellák

A gyártócellák meghatározott alkatrészcsoportok megmunkálására létreho-zott automatikus üzemben működő technológiai gépcsoport, amelyekben a technológiai gépek munkadarabbal való ellátását robot végzi. Felépítését a 7.4. ábra mutatja.

Robot Megmunkálógép 1

Megmunkálógép 2

Munkadarab tároló

Üzemi anyagmozgató rendszer

7.4. ábra

A robot anyagkezelési anyagmozgatási feladata az, hogy a munkada-rab-tárolón lévő anyagot, a technológiai sorrendnek megfelelően a szerszám-gépek munkaterében lévő munkadarab befogó készülékbe helyezi. Az adott gépen való technológiai művelet befejezése után a robot a munkadarabot vagy a következő szerszámgép befogó készülékébe vagy pedig a munkadarab tárolóra teszi. A technológiai berendezések és a robot munkaciklusa automa-tikus, összehangolásukról a cella irányítórendszer gondoskodik. A korszerű robot irányítórendszerek alkalmasak arra is, hogy a cella irányítását is ellás-sák.

A cellák kiszolgálására legkedvezőbben a derékszögű koordinátarend-szerű robotosztály portál kivitelű típusa, a henger-koordinátarendkoordinátarend-szerű és a csuklókaros robotosztályok használhatók fel.

7.2.2. Robotos festőrendszerek

A minőségre való törekvés hozta létre a 80-as évek második felében a robotos festőrendszereket. A robotos festőrendszerek az alábbi berendezése-ket foglalták magukba:

 anyagmozgató berendezés (általában függőkonvejor) munkadarab feladó- és leadó helyekkel,

 festőfej (festőpisztoly vagy nagyfordulatú porlasztó fej),

 robot,

 festőfülke

 szárítóberendezés.

A festendő munkadarabok felületi előkészítése egy másik előkészítő rendszeren történik. A festőrendszer rendszertechnikai felépítését a 7.5. ábra mutatja. Az ábrán lévő rendszer iparilag működő rendszer, közlését az AGRIKON Kabin és Agrártechnika Művek Kft. Kiskunmajsa tette lehetővé.

A rendszerben lévő robot TRALLFA 4000 Mk-2, a festőfej De Vilbiss, nagy fordulatú porlasztó turbina.

Festõfülke (kézi) Festõfülke

Vízfüggöny

Szárító kamra Elszívó

Robot Festõ fej

Aut.start

Robot irányító

berendezés Hidraulikus tápegység

Programszelekciós modul

Konvejorpálya részlet

Konvejor Mdb. feladás

Mdb. levétel

v Aut. start

Munkadarabok

7.5. ábra

A festésre előkészített felületkezelt anyagokat a feladási pozícióban he-lyezik fel a függőkonvejorra. Az anyagok a festőfülkét elérve (a robot munka

pozíciója), automatikusan elindítják a robot festési munkaciklusát. A festési technológiát úgy kell kialakítani, hogy amíg a munkadarab a festőfülkében tartózkodik, a festési ciklus befejeződjön. A festett darabok a függőkonvejoron a szárítókamrába kerülnek. Megfelelő hőmérséklet mellett a szárítókamrán végighaladva a festett felület megszilárdul.

A festőfülkét úgy kell kialakítani, hogy határoló felületei a robot mun-katerén kívül essenek. A konvejor nyomvonalat viszont úgy kell a festőfül-kén keresztül vezetni, hogy a munkatérnek a nyomvonalon átmenő függőle-ges síkkal képzett metszetébe a legnagyobb festendő alkatrész is beleférjen.

Az alkalmazandó robotnak robbanás biztos hajtórendszerrel kell rendelkezni, és a konvejorhoz szinkronizálni kell. A szinkronizálásnak biztosítani kell a munkadarab követést és a konvejor sebességének a megváltozását is. A szinkronizáláshoz szükséges jelet egy egyfázisú tachométer szolgáltatja. A robot festőrendszerhez való illesztését (szinkron, külső szenzor stb.) a 7.6.

ábra mutatja. A festő robotok programozási rendszere általában betanító. A festett felületek minősége szempontjából a programozásnál az orientációnak fontos szerep jut.

Impulzus adó (külsõ szinkron)

Aut. Start

Betanító

Robot

Külsõ jel Szervo 1 Szervo 2 Szervo 3 Szervo 4 Szervo 5 Szervo 6 Tápegység motor

Hidraulikus tápegység Vész stop

FUNKTION 1 FUNKTION 2 FUNKTION 3 Kimenet

Konvejor pálya

CONTROL UNIT

Hálózat

7.6. ábra

7.2.3. Robotos hegesztő rendszerek

A robotos hegesztőrendszereket széles körben alkalmazzák a jármű-iparban és a gépipar egyéb területein is. A robotos ponthegesztő rendszerek főleg a járműiparban terjedtek el, főleg a kocsiszekrény (karosszéria) elemek összeszerelésénél és egyéb – főleg vezetőfülke – elemek gyártásánál. Az ívhegesztő rendszerek a gépipar más területein, főleg a szerkezetek gyártásá-nál terjedtek el. Az alkalmazott robotok régebben gömbi koordinátarendsze-rűek voltak, ma szinte kizárólagosan emelőkaros robotokat alkalmaznak. A ponthegesztő rendszerekben a ponthegesztő berendezés nagy tömege miatt a robotnak nagy teherbírásúnak kell lenni. A hegesztés minőségére a hegesztő készülék orientációja befolyással van.

A robotos ponthegesztő rendszerekben alkalmazott robotok programo-zása betanító rendszerű, az ívhegesztéshez használt robotok világ-koordinátarendszerben programozottak. A bonyolult alakzatok kialakításá-hoz hegesztő készülékeket, segédberendezéseket kell alkalmazni, amelyek egy-egy feladathoz egyedi jellegűek. A bonyolult felületek és a hegesztő-berendezés mérete miatt az orientáció a robottal minden esetben nem való-sítható meg, ezért a segédberendezéseket kiegészítő mozgással kell ellátni.

Egy ponthegesztő rendszert mutat a 7.7. és 7.8. ábra (AGRIKON Kabin és Agrártechnika Művek Kft. Kiskunmajsa).

7.7. ábra

7.8. ábra

Iparilag üzemelő robotos ívhegesztő rendszer látható a 7.9. és 7.10 áb-rákon (AGRIKON Kabin és Agrártechnika Művek Kft. Kiskunmajsa). A rendszerben lévő robot 6+1 tengelyes (a +1 tengely a portálszerkezeten való kiegészítő mozgást jelenti).

7.9. ábra

7.10. ábra

7.2.4. Robotos vágó rendszerek

Az iparban gyakorta alkalmazott technológia a különböző kontúrgör-bék lézerrel, plazmával vagy vízsugárral történő vágása. Ezekre a technoló-giákra speciális gépek is készülnek. de sok esetben robottal oldják meg a feladatot. A robotos technológia befejező megmunkálásoknál kerül előtérbe;

pl. mélyhúzás vagy extrudálás után szélek pontos méretre vágása, amely esetleg térbeli vonalvezetést is igényelhet. A vágást biztosító fej a robot meg-fogó szerkezetének a helyére szerelhető fel. A 7.11. és a 7.12. ábrák (AGRIKON Kabin és Agrártechnika Művek Kft. Kiskunmajsa) üvegszál erősítésű poliészter kabintetők és egyéb alkatrészek szétvágására alkalmazott robotos vízvágó rendszert mutatnak be.

7.11. ábra

7.12. ábra

7.3. Mobil robotos rendszerek

A szűkebb értelemben vett mobil robotok ipari alkalmazásában megta-lálhatók az anyagmozgatási és a technológiai felhasználások is. Rugalmas gyártórendszerek anyagellátására egy anyagmozgatási alkalmazást mutat a 7.13. ábra.

7.13. ábra

A robot kialakítása és tömege az alkalmazástól függ. Az ábrán látható, hogy karrendszerének felépítése egyszerű a robot funkció – mint a 4.7. fejezetben már említettük a pálya meghatározásában realizálódik. A robottechnikai fej-lesztések irányát megváltoztatta, hogy a hagyományos ipari robotok mellett a hétköznapi használat szintjén (háztartásokban, egészségügyben, stb.) is gyakrabban alkalmazzák a komplexebb, autonómabb, rutinmunkák helyett összetettebb feladatokat végrehajtó mobil robotokat.

A mobil robotok akkor váltják be a hozzájuk fűzött, reményeket és el-várásokat, ha feladataikat nemcsak laboratóriumi közegben, hanem a dina-mikus, percről percre módosuló környezetben is képesek valós időben elvé-gezni.

7.4. Anyagkezelési és technológiai segédberendezések

Az előző fejezetekben leírtakból látható, hogy a robotok ipari alkal-mazása különböző segédberendezéseket igényel. A segédberendezések álta-lában munkadarab-tárolók vagy munkadarab-befogó készülékek. Feladatuk mindkét esetben az, hogy a robot koordináta rendszerében meghatározzák a munkavégzési pozíciót és elősegítsék a technológiai művelet legkedvezőbb orientációját.

Anyagkezelési segédberendezésekként legelterjedtebbek a technoló-giai paletták (fémből készült munkadarab hordozó és tároló készülékek), amelyeken beállító elemek segítségével meghatározható a munkadarabok helyzete – 7.14. ábra.

a 

  1

1

1 b

a.)

b.)

7.14. ábra

A technológiai segédberendezések közül legjelentősebbek a hegesztő készülékek. A 7.2.3. fejezetben már említésre került és az alkalmazási képek is mutatták, hogy ezek egyedi célra készülnek. Általában vízszintes és függő-leges tengely körüli szögelfordulással rendelkeznek, amelyet a robot irányító-rendszere vezérel. Néhány jellegzetes készülék elvet mutat a 7.15. és a 7.16.

ábra.

7.15. ábra

7.16. ábra

7.5. Robotok alkalmazása az orvostechnikában

Az orvostechnikában két területen terjedt el, illetőleg elterjedőben van a robotok alkalmazása:

- mozgásszervi rehabilitáció területén, - sebészeti területen.

A mozgásszervi rehabilitációban alkalmazott robotok általában a klasz-szikus ipari robot felépítést követik. A betegek végtagja egy speciális célké-szülék segítségével a robot TCP pontjához rögzített. A végtag mozgatásával a robot betanítható és a betanított pályát többszörösen visszajátszva a beteg végtagját a rehabilitációs mozgásra kényszeríti.

A robotsebészet (angolul robotic surgery) a sebészet egy új ága, amely sebészeti műtéteket robotok segítségével végez. A módszerre három fontos alkalmazási típust találhatunk:

- távolból irányított, távsebészet (remote surgery),

- minimális behatolást alkalmazó (minimally invasive) operáció, - emberi beavatkozás nélküli (unmanned) operáció.

A sebészetben alkalmazott robot a funkcionális értelmezés szerint nem robot, hanem teleoperátor. Az alkalmazott berendezések közül a legelterjed-tebb a DaVinci rendszer, amelynek három komponense van: sebészkonzol (7.17. ábra), robotos kocsinak (robotic cart) nevezett operációs asztal és egy nagy felbontású 3D optikai rendszer (7.18. ábra).

7.17. ábra

7.18. ábra

Az orvos ülő helyzetben foglal helyet a szerkezet különleges monitorja előtt és háromdimenziós képben látja a műtéti területet, amit szükség esetén kétdimenzióssá is tehet. A sebész ezen a képernyőn kinagyítva követi az álta-la irányított történéseket, a felvételt a robot egyik karján lévő kamera rögzíti.

Az operációs asztal robotjának egy karja a nagy felbontású kamerát kezeli, három másik pedig az operációt végzi, amelyet az operatőr orvos egy joys-tick-kal és pedálokkal irányít. Az eddig legjobban ismert sebészeti robot, a Da Vinci robot gyártója, az alábbiakban foglalja össze a robotsebészet elő-nyeit:

- a szervezet traumájának lecsökkentése,

- gyorsabb operáció - kevesebb vérveszteség (alig kell vérátömlesztés), - csökkent operáció utáni fájdalom,

- az operáció következtében előálló fertőzés valószínűségének lecsök-kenése,

- rövidebb kórházi tartózkodás, - gyorsabb felépülés,

- kisebb sebhely.

7.6. Ellenőrző kérdések

1. Mi a robotos anyagkezelő berendezések jellemzője?

2. Milyen robotos technológiai rendszereket ismer és mi a jellemzőjük?

3. Mi a gyártócellák jellemzője?

4. A robotos festőrendszerek kialakításának milyen követelményei vannak és mi a jellemzőjük?

5. A robotos ponthegesztő rendszerekben alkalmazott robotoknál milyen feltételeket kell kielégíteni?

6. Mi jellemzi az ívhegesztő robotos rendszereket?

7. Az anyagkezelési és a technológiai segédberendezéseknek milyen köve-telményeket kell kielégíteni?

8. ROBOTOK VIZSGÁLATA

8.1. Robotok vizsgálatának elvei, vizsgálati paraméterek

Az ipari robotok alkalmazásának elterjedésével egyre sürgetőbbé vált a vizsgálati és minősítési eljárások kidolgozása és a meglévő részeredmények egységesítése. A 80-as évek második felében elindult egy törekvés, arra, hogy a meglévő vizsgálati eljárásokat nemzeti szabványokban rögzítsék. Az ISO és az akkori KGST szabványosítás is próbálkozott egy egységes előírás-rendszer kidolgozására, sajnos az előkészítés még a tervezet szintjéig sem jutott el.

A vizsgálati eljárások irányelv szintű kidolgozásában legtovább az ak-kori Német Szövetségi Köztársaság (ma Németország) jutott, ahol a VDI Német Mérnökök Egyesülete) irányelvben (VDI-Richtlinie 2861 Blatt 3.) rögzítette a robotok vizsgálati eljárását.

Magyarországon is indultak ebben az időben kutatások a vizsgálati el-járások kidolgozására. A kutatásban több intézmény is részt vett. A Szerző vezetésével is dolgozott egy kutatócsoport a mérési eljárások, mérési eszkö-zök és szoftverek kifejlesztésén. Az akkor kifejlesztett eljárások elveiben, méréstechnikai eljárásaiban és eszközrendszerében ma is helytállóak. A mé-rési eredményeket kiértékelő szoftvereket azóta folyamatosan fejleszteni kellett, hiszen a kiértékelés egyik alapját képező számítástechnikai eszköz-bázis az utóbbi tizenöt évben óriásit fejlődött. A kutatási eredmények alapját képezték az akkori magyarországi robot-fejlesztéseknek és mind a mai napig az oktatásnak. Meg kell említeni az A/2- és G/6 elnevezésű Országos Közép-távú Kutatás-Fejlesztési Programokat, amelyek a fenti kutatást finanszíroz-ták, és lehetővé tették annak az eszközrendszernek a létrehozását, amely ma is az oktatás és a kutatás-fejlesztés rendelkezésére áll.

A robotvizsgálat célja:

- egyrészt, hogy ellenőrizze azokat a jellemző paramétereket, amelye-ket a gyártó cégek (katalógusokban vagy gépkönyvekben)

szolgáltat-nak, azaz az alkalmazások tervezéséhez az üzemeltető felhasználó ré-szére megbízható információk előállítása,

- másrészt a fejlesztés fázisában a fejlesztők részére olyan információk szolgáltatása, amellyel a mechanikai szerkezet (a konstrukció) javítha-tó, illetve az irányító szoftverek és az elektronika hatékonyabbá tehető.

A robotokat jellemző paraméterek száma jelenleg 66. Ezek közül 35 azon paraméterek száma, amelyek műszeresen mérhetők. A mérhető jellemzők közül pedig 20-ra tehető azoknak a száma, amelyek a működés és az alkal-mazás szempontjából meghatározóak. Ezen paraméterek hat csoportba sorol-hatók:

- geometriai jellemzők, - kinematikai jellemzők, - dinamikai jellemzők, - programozási jellemzők, - teljesítmény jellemzők, - akusztikai jellemzők.

A geometriai és a kinematikai jellemzők alapvetően összefüggésben vannak a programozási jellemzőkkel, ezek mérése az előző kettő segítségé-vel végezhető. A vizsgálati jellemzőket a fenti hat csoport szerinti bontásban a 8.1. ábra mutatja.

Vizsgálati jellemzők

Geometriai jellemzők

Kinematikai Dinamikai Programozási Teljesítmény Akusztikai

jellemzők jellemzők jellemzők jellemzők jellemzők

Pályakövetési pontosság Beállási pontosság Munkatér vizsgálat Dinamikus beállási pontosság

Sebesség

Gyorsulás

Ciklus idő

Mozgató erő Szorító erő Dinamikus merevség

Legkisebb programozási lépés

Villamos teljesítmény Hidraulikus teljesítmény Pneumatikus teljesítmény

Működési zaj

Mozgó tárgy követési pontosság

8.1. ábra

A 8.1. ábrán lévő jellemzők közül legfontosabbak a geometriaiak, ezért részletesen ezek vizsgálati eljárásával foglalkozunk. A további csoportok paramétereinek vizsgálati módszerei közül csak néhányat ismertetünk.

8.2. Robotok pályakövetési pontosságának vizsgálata

A robotok pontossági követelményei között – különösen a CP irányítá-sú robotok esetén – kiemelt szerepet kap a pályakövetési pontosság. A pálya-követési pontosság definíció szerint a ténylegesen megtett pálygörbe eltérése a programozott pályától, a pályára merőleges síkban. Az eltérést – a mérési módszerekből adódóan – sok esetben összetevőkkel fejezik ki – 8.2. ábra.

P1

P2

P

P , Programozott pálya

Mért pálya

P

P ,

2

1 Pályára merőleges sík

x

1

2

8.2. ábra

Amint a 8.2. ábrából látható a programozott pályát egy térbeli egyenes-ként értelmezik és az eltérés vizsgálatát erre vonatkoztatják. Az egyenes vo-natkoztatási pályát a mérés pontossága indokolja, ugyanis technológiailag sík felületek pontosan előállíthatók és a két sík metszés-vonalaként fizikailag megvalósult térbeli egyenes jön létre. A síkfelületek pedig felhasználhatók a

komponensek vonatkoztatási felületének. A pontos referenciafelületek pon-tos eredményt szolgáltatnak.

A mérés végrehajtásához szükséges eszközök:

- pályavizsgáló készülék a referenciafelületekkel, - kétdimenziós (2D) mérőfej,

- érintkezésnélküli mérőátalakítók (útadók), - mérőerősítők,

- jelfeldolgozásra alkalmas szoftverek.

A pályavizsgáló készülék felépítése a 8.3. ábrán látható.

Referencia pályasík 1

P ályasík beállítási irány

P ályasík beállítási irány

P ályasík beállítási helyzet Oszlop V izsgálati pályahossz ( L )

Referencia pályasík 2 Referencia pálya (egyenes)

Tartószetkezet 2D mérõfej

Útadó szenzor 1

Útadó szenzor 2 Robot csatlakozó szár

8.3. ábra

Fő részei: a mozgatható tartószerkezet egy hozzá mereven kapcsolódó osz-loppal, az oszlopon függőleges irányban mozgatóorsó segítségével egy szú-szó szerkezet mozgatható, amely a referencia pályasík helyzetének az állítá-sára alkalmas. A csúszó szerkezet az oszlop körül elfordítható is, ezzel a pályasík egyik irányát tudjuk állítani. A csúszó szerkezethez kapcsolódik a

pályát megvalósító két egymásra merőleges referenciasík fémszerkezete (egy talpfelületein síkra köszörült egyenlőszárú L szelvényű szerkezeti acél), amely a csúszó szerkezethez viszonyítva egy vízszintes tengely körül szintén elfordítható, amely lehetővé teszi a másik pályasík irányának állítását.

A 8.3. ábrán látható a 2D mérőfej, amely a mérőátalakítókat tartalmaz-za. A 2D mérőfejet a robot megfogószerkezet csatlakozó felületéhez kell rögzíteni. A mérőállvány fényképi képét a 8.4. ábra, a mérő-átalakítókkal felszerelt 2D mérőfej képét pedig a 8.5. ábra mutatja.

8.4. ábra

8.5. ábra

A mérési adatok felvételéhez szükséges erősítők lehetnek mérőerősítők vagy mérőerősítő kártyák, amelyek analóg jelet szolgáltatnak. A kapott analóg jelek feldolgozása analóg-digitál (A/D) átalakítók segítségével történik, az így kapott digitális jelek megfelelő szoftverek segítségével számítógépeken feldolgozhatók és kiértékelhetők. A mérőrendszer teljes felépítésének képi megjelenítése a 8.6. ábrán látható.

A mérés lefolytatása a következőképpen történik. A pályavizsgáló ké-szüléket a robot munkaterébe úgy helyezzük el, hogy a referenciapálya teljes egészében a robot munkaterébe legyen. A pályavizsgáló készülék talpakkal a padlóhoz rögzíthető, és rögzítés után egy libella segítségével a tartószerkeze-tet vízmértékbe kell állítani. A beállítás után a 2D mérőfejjel és mérőátalakítókkal felszerelt robotot a vizsgálati pályahosszúságra progra-mozni kell (a robot programozási rendszerétől függően ez lehet betanítással, vagy világkoordináta-rendszerben). A programozás végrehajtása után a prog-ram visszajátszásával felvesszük a mérési adatokat, mint említettük ezek analóg jelek. A mérési adatok a referencia síkoktól való eltérések lesznek, azaz a referencia egyenesre vonatkoztatva összetevők.

8.6. ábra

A végrehajtott mérés alapján adódó mérési eredményt mutat a 8.7. ábra. Az analóg függvényt (folyamatos mérési adatokat) mintavételezéssel diszkretizálni kell, ezek a diszkrét értékek képezik a további feldolgozás alapját. Mindkét referenciasíkra vonatkoztatott diszkretizált eltérések értékét a 8.8. ábra szemlélteti. A diszkrét értékek törtvonallal való összekötése csak a szemléltetés segítését szolgálja. A mérést annyiszor kell elvégezni, hogy statisztikailag értékelhető legyen. A diszkrét értékek számának meghatározá-sa a mintavételi szám leosztásával történhet. A többször elvégzett mérés ada-taiból a pálya azonos helyéhez tartozókat nagyság szerint sorba állítva meg-kapjuk a minimális és a maximális értékek által határolt tartományt, amit a 8.9. ábra mutat, ahol

k i

k i

k i

k i

x x x

x

) ( min

) ( max

) ( min

) ( max

2 min

2

2 max

2

1 min

1

1 max

1

























(8.1)

Megjegyezzük, hogy a pályakövetési pontosság függ a pályasebességtől, álta-lánosítható összefüggés nem határozható meg a két jellemző között, de konk-rét típusok vizsgálatánál a mérési eredményből az összefüggés meghatároz-ható

11( x i

x

1 Referencia pályasík 1

Vizsgálati pályahossz ( L )

xi

)

1

1( x )

8.7. ábra

8.8. ábra

1

1( x

i) Eltérés az 1. referencia pályasíktól

x

1

x

2

2

2( x i 2. Referencia pályasík

Vizsgálati pályahossz ( L ) Referencia pályaegyenes

2. Referencia pályasík ) Eltérés a 2. referencia pályasíktól

1max 

Referencia pálya

Vizsgálati pályahossz ( L )

)

A mérési eredmények minden xi-edik helyen statisztikai értékek, átlagérték-kel és szórással jellemezhetők:



Az összefüggésekben N jelenti a végrehajtott mérések számát. Ha N értéke elég nagy, akkor az xi helyre vonatkozó diszkrét eltérés adatok jellemezhe-tők a relatív gyakorisággal illetve az eloszlásfüggvényükkel. A 8.9. ábrából és a leírtakból következik, hogy a pályakövetési pontosság nem egy

) diszkrét függvénnyel, hanem

)

függvények által meghatározott sávokkal valamint (8.2) és (8.3) alatti átlag-értékekkel illetve (8.4) és (8.5) összefüggésekkel meghatározható szórásér-tékkel jellemezhető. Nagy mérésszám esetén a pályakövetési pontosság való-színűségi értelmezését

)

A referencia egyenesre vonatkoztatott pályakövetési pontosság az ösz-szetevők eredőjeként határozható meg

2 összefüggésekkel. A számítógépes kiértékelés eredményeit ábrázoló diagra-mot mutat a 8.10 ábra ^₁-re, a 8.11. ábra ^₂-re , a 8.12. ábra pedig  -ra.

8.10. ábra

8.11. ábra

8.12. ábra

A pályasebesség hasonlóan kiértékelt függvényét is feltüntettük a 8.13. áb-rán.

8.13. ábra

8.3. Robotok beállási pontosságának és ismétlőképességének vizs-gálata

A különféle robot katalógusokban és gyártmányismertetőkben sági jellemzőként általában a pozicionálás – és a beállási (ismétlési) pontos-ság adott. A szabványosítási törekvések is leginkább e két jellemző egysége-sítésére irányultak. Ez a szándék abból eredt, hogy a felhasználók olyan eg-zakt pontossági jellemzőket igényeltek, amelyek alapján egyértelműen el-dönthető a robot technológiai folyamatban való alkalmazhatósága.

A két fogalom egyértelmű definiálásához kövessük végig, hogy egy vízszintes síkú csuklókaros robot (SCARA tip.) TCP pontja a munkatér elő-írt pontját, a mozgás során hogyan éri el. Tételezzük fel, hogy az előelő-írt pont

A két fogalom egyértelmű definiálásához kövessük végig, hogy egy vízszintes síkú csuklókaros robot (SCARA tip.) TCP pontja a munkatér elő-írt pontját, a mozgás során hogyan éri el. Tételezzük fel, hogy az előelő-írt pont

In document Robottechnika II. (Pldal 102-0)