Создание манипуляторов своими руками

arrow_upward

Доступно только зарегистрированным пользователям

Доступно только зарегистрированным пользователям

share

thumb_up

DIY: Рука-манипулятор для сборки деталей с конвейера. Пошаговая инструкция по созданию

RoboticsUAСложные роботыscheduleДобавлено: 29.05.2013 в 11:45
Содержание:
  1. Введение
  2. Видеопрезентация работы
  3. Шаг 1. Робот без рабочей станции
  4. Шаг 2. Разборка конвейерной ленты от старых частей
  5. Шаг 3. Подключение датчика
  6. Шаг 4. Преобразователи частоты
  7. Шаг 5. Создание паллет
  8. Шаг 6. Завершение конвейерной ленты
  9. Шаг 7.
  10. Шаг 8. Программирование робота
  11. Шаг 9. Заключение


Введение:

Это проект робота, который содержит шесть степеней свободы манипулятора. Устройство может применяться на производственной линии, как заготовка для конвейерной ленты, работая с паллетами на рабочей станции. Главной целью проекта было проверить, является ли манипулятор достаточно точным для сборки деталей, когда они движутся на конвейере. Эта сборка, конечно, не нашла широкого применения в промышленности, но всё возможно в будущем.





Как он работает?

Существует инкрементный датчик на нижней стороне электродвигателя, который подает информацию к основному блоку процессора манипулятора, чтобы иметь возможность рассчитать фактическую скорость и смещение конвейера.

На стороне конвейера есть несколько индуктивных датчиков, которые могут обнаруживать паллеты алюминия, когда они проходят мимо них. Используя эту информацию, захват руки робота может следовать паллету с той же скоростью, и может сделать все монтажные работы. Скорость конвейерной ленты можно регулировать с помощью двух преобразователей частот. Паллет может быть остановлен в нескольких точках с пневматической пробкой, и он возвращается в исходное положение с помощью селектора пневматическим способом.

Для создания робота было бы неплохо использовать 3D-принтер, который подойдет для печати больших объектов (максимальный размер ~ 1,2 м * 0,8 м). Было бы здорово увеличить головку манипулятора, а также использовать вентилятор компьютера для того, чтобы пластиковые нити остыли быстро. В общем, немного объектов будет необходимо для печатного объекта.

Видеопрезентация работы:

Здесь можно увидеть робота и его рабочую станцию во время выполнения одной простой задачи сборки на 30% от максимальной скорости:



Шаг 1. Робот без рабочей станции:

Так выглядит промышленная рука-манипулятор без какой-либо рабочей станции.



Шаг 2. Разборка конвейерной ленты от старых частей:

Если у вас есть возможность использовать некоторые старые части из конвейерной ленты, вы можете разобрать их, убрав часть от масла и других загрязнений, и повторно собрать один "новый" конвейер нужной длины и размеров, и вернуть все недостающие части.







Шаг 3. Подключение датчика:

Для того, чтобы определить скорость двигателя (и, следовательно, скорость конвейера), поверните ось к нижней стороне электродвигателя. Также ось двигателя необходима, чтобы иметь возможность изменить расширение устройства. На другом конце расширения нужно установить инкрементный датчик Megatron (MHL40 8 1000 5 BZ NA). Основные части датчика: источник света (светодиод), который светит через диск с отверстиями. На другой стороне этого диска есть датчик света, который считает импульсы входящего света, и передает эти сигналы на главный процессор робота. Первая настройка необходима для того, чтобы синхронизировать роботизированную систему координат, переместить конвейерную ленту, и вращать датчик на этом расстоянии.

После этого робот вычисляет сигналы датчика расстояния в его системе координат. Одной из самых сложных и трудоемких задач (после повторного собрания механической части конвейера) было сделать правильные настройки для этой синхронизации. Для этого необходимо написать программу, которая обрабатывает преобразователи частоты для запуска конвейера и открыть-закрыть пневматические пробки, и, конечно, необходимо переместить робота в области и нужные позиции. Основные направления этой синхронизации кода доступны в руководстве по работе с роботом (Mitsubishi RV-3SDB) в формате PDF. Ниже доступен код с настройками.

















Шаг 4. Преобразователи частоты:

Преобразователи частоты необходимы, чтобы иметь возможность контролировать скорость вращения двигателя. Он работает первоначально с частотой 50 Гц, но это слишком быстро для этой процедуры. Установите частоту 33Гц на базовой настройке. Благодаря скорости изменения входа селектора, есть также возможность изменения скорости в программном коде робота. Преобразователь частоты поставляется в использованном варианте, но делает свою работу очень хорошо. Также аварийный выключатель (большая красная кнопка) необходим для подключения по соображениям безопасности.



Шаг 5. Создание паллет:

Все части паллет являются ручной работой. Были сделаны только "заготовки". К сожалению, возможность 3D печати не доступна здесь, так как эти части должны быть сделаны из алюминия или из пластика. На верхней части паллет нужно установить шарикоподшипники, чтобы иметь лучшие обороты по краям. Большой кусок алюминия необходим из-за близости индуктивных датчиков.









Шаг 6. Завершение конвейерной ленты:

После нужно добавить стартовую точку и конечную точку конвейерной ленты. Также интегрирован выход селектора. Он работает с пневматическими переключателями.





Шаг 7.

Пневматические переключатели останавливают и пропускают паллет. В начальной точке есть индуктивный датчик приближения, чтобы убедиться, что паллет настроен перед началом сборки. Затем коммутатор освобождает паллет, который проходит мимо второго датчика на близком расстоянии. Это дает сигнал на главный процессор, который обрабатывает сигналы датчика, называемые "живые". Расстояние измеряется отсюда. Есть и другая пробка и датчик на конце линии. (Существует возможность поставить более паллет на конвейере в одно и то же время, но тем самым необходима безопасность остановки, прежде чем дать паллету способ выбора.)

"Электрическая часть" рабочей станция находится только  в предварительной версии: она должна быть вмонтирована в электрическую кабину. (Вопрос только в деньгах.)













Шаг 8. Программирование робота:



Основные команды для кода сборки:
  • M_Out (N) = 1: включение или выключение выходов (например, пневматических переключателей или двигателей)
  • Wait M_In(n) = 1: подождите нарастающий сигнал (например, сигналы индуктивных датчиков)
  • m1 = M_Enc (1): при запуске функции отслеживания он дает мгновенное значение кодера к m1 целому.
  • Trk On,pfog,m1: включение функции отслеживания движений робота.
  • Trk Off: выключение функции отслеживания и возвращения к "нормальной" системе координат робота.
Примечание автора: весь код программы написан с комментариями на венгерском языке, так что при возникновении трудностей, обращайтесь за помощью к переводчику (Google Translator подойдет).

Servo On   'Robot szervo bekapcsolasa
Ovrd 70   '70%-os sebesseg
Mov phome2   'a darab varakozasi pozicioba alljon
'Futoszalag osszeszerelo ag nullazasa (mert a frekvenciavalto felfuto es lefuto elre is reagal).
M_Out(5)=0   'osszeszerelo ag hatramenet nullazasa
M_Out(6)=0    'osszeszerelo ag eloremenet nullazasa
M_Out(8)=0    'visszavezeto ag eloremenet nullazasa
M_Out(9)=0     'visszavezeto ag hatramenet nullazasa
'
'Vizsgalat kezdes elott: ha a paletta nincs a kiindulasi ponton, oda kell vinni.
If M_In(4)=0 Then GoSub *visszavezet  'ha az elso induktiv jele 0, akkor nincs ott a paletta
*visszavezet
If M_In(4)=1 Then GoTo *indit  'mivel ez rekurziv programresz, ha mar ott a paletta, kilepunk
M_Out(6)=1    'osszeszerelo futoszalag ag elore megy egy kicsit
M_Out(0)=1    '2. szelep (osszeszerelo vegpont) behuz
M_Out(2)=1    'valto kulso allasba tesz
M_Out(2)=0   'valto nyomas visszavesz
Dly 7    'eddigre biztos a vegere er a paletta az osszeszerelo agnak
M_Out(1)=1   'valto belso allasba tesz
M_Out(1)=0   'leveszi a valtorol a nyomast
M_Out(6)=0   'osszeszerelo futoszalag ag leallitasa
Dly 0.5
M_Out(9)=1   'visszavezeto ag futoszalag beindul visszafele
M_Out(5)=1   'osszeszerelo ag hatramenetbe kapcsol
Wait M_In(4)=1 'addig var, amig az elso induktiv nem erzekel
M_Out(8)=0   'visszavezeto futoszalag leall
Dly 1   'a paletta mar a kiindulasi pontban van
M_Out(5)=0   'osszeszerelo ag hatra leall
If M_In(4)=1 Then GoTo *indit
Return
*indit
M_Out(6)=1  'osszeszerelo ag eloremenetben inditasa
M_Out(4)=1   '1. szelep behuz
M_Out(2)=1   'valto kulso allas
M_Out(2)=0   'valtorol leveszi a nyomast
Wait M_In(6)=1 'inditast erzekelo induktiv bejelez
m1=M_Enc(1)  'ekkor felvesszuk az enkoder poziciojat (szinkronizalas)
'*var         
'abban az esetben szukseges csak, ha az indito erzekelo a robot munkateren kivul van
'PC=TrWcur(1,pjel,m1)   'meg kell varnia a paletta beerkezeset a munkaterbe
'If PosCq(PC)<>1 Then GoTo *var  'beert-e a munkaterbe?
Источник: https://robotics.ua/build_robot/hard_robots/2221-diy_hand_arm_assembly_parts_for_the_assembly_line_step_by_step_instructions_for_creating

Предыдущая статья: платья пачки своими руками

Следущая статья: игрушки своими руками пеппа

Лучшие статьи: