System modułowy robolink® - pojedyncze części ramion robotycznych

Roboty zbudowane są z elementów mechanicznych (ramienia robotycznego, manipulatora), elementu znajdującego się na końcu ramienia (efektor końcowy), systemu sterowania i czujników pomiarowych, które dostarczają informacje do systemu sterowania. Struktura mechaniczna składa się z kilku elementów, połączonych ze sobą za pomocą ruchomych przegubów. Przy przegubach znajdują się napędy, do których ma dostęp układ sterowania, aby móc wyznaczyć odpowiednie zadanie dla efektora końcowego. Pojęcie "robot" pochodzi od słowiańskiego słowa "work".
 
Pojedyncze części robota w systemie modułowym robolink®
System modułowy robolink® firmy igus® GmbH umożliwia indywidualne projektowanie ramion robotycznych. Zawiera on szeroką gamę poszczególnych części, które można zamówić i które pozwalają na projektowanie robotów do wielu różnych zadań. Obejmują one przeguby i układ sterowania, ale przede wszystkim elementy łączące, napędy, adaptery do narzędzi i elementy do komunikacji między napędami a układem sterowania.

Aplikacje z robotami przemysłowymi robolink®

Elementy łączące
Elementy łączące kształtują robota i sprawiają, że jest on stabilny. Ich wymiary określają zasięg działania elementu końcowego, np. chwytaka. Do elementów łączących zalicza się podstawę oraz elementy połączeniowe pomiędzy przegubami.
 
Podstawę montażową stanowi konstrukcja nośna, na której zbudowane są ramiona robotyczne. Przenosi ona całą konstrukcję oraz narzędzie lub obrabiany detal, który ma być poddany procesowi obróbki lub pozycjonowania. Firma igus® GmbH zaprojektowała podstawy montażowe tak, aby były jak najbardziej stabilne.
 
Elementy łączące są wykonane z blachy stalowej i posiadają na swych końcach mocowania do przegubów. Dolny koniec w kształcie rozwidlonego widelca umożliwia sztywne połączenie z wyjściem jednego przegubu, natomiast górny koniec umożliwia swobodne mocowanie do wejścia następnego przegubu.

Zespoły napędowe dla robotów
W systemie modułowym robolink® oferowane są silniki krokowe (silniki NEMA) do bezpośredniego napędzania przegubów. W silniku krokowym ruch wirnika jest kontrolowany za pomocą stopniowo obracającego się pola elektromagnetycznego. Krok to bardzo mały kąt, o jaki można obracać wirnik. Ponieważ kroki dokładnie podążają za polem elektromagnetycznym, położenie wirnika jest zawsze znane. Nie są potrzebne czujniki do pomiaru informacji o położeniu. Silnik krokowy może być więc sterowany bardzo precyzyjnie. W Stanach Zjednoczonych, oznaczenie NEMA (National Electrical Manufacturers Association) obejmuje znormalizowane silniki krokowe. W normach, wymiary połączeń (wymiary kołnierzy) i charakterystyki wydajności są określone dla poszczególnych silników. Informacje dostarczone przez firmę igus® Sp. z o.o. dotyczące tego typu silników odnoszą się do tego standardu.
 
Komunikacja między zespołem napędowym i systemem sterowania
Komunikacja między zespołem napędowym i systemem sterowania odbywa się między innymi za pomocą czujników zbliżeniowych i enkoderów wbudowanych w silnik.
 
Czujnik zbliżeniowy lub wyłącznik krańcowy monitoruje zmienne fizyczne i porównuje ich wartość z wartością graniczną. Jeśli wartość graniczna zostanie osiągnięta, przełącznik zbliżeniowy wyzwala proces przełączania. Po osiągnięciu wcześniej określonych pozycji można zatem zainicjować rozpoczęcie zmiany kierunku, a poszczególne ruchy można zatrzymać lub wywołać. Czujniki zbliżeniowe mogą być również używane na przykład do włączania lub wyłączania układu chłodzenia lub ogrzewania.
 
Enkodery wbudowane w silnik wykrywają aktualny stan jednostek napędowych i przekształcają te informacje w sygnał, który może być przetwarzany przez system sterowania. Stan jednostek napędowych określany jest na podstawie położenia wału napędowego lub prędkości obrotowej. Układ sterowania reaguje na zaprogramowane sygnały i powoduje odpowiednią zmianę stanu.
 
Adaptery do narzędzi
Adaptery narzędziowe stanowią ostateczne ogniwo łączące ramiona robotów z elementami końcowymi. Produkty dostarczone przez firmę igus® Sp. z o.o. obejmują m.in. adapter chwytaka robolink® D. Składa się on z dwóch części. Jedna część jest przeznaczona do podłączenia do ostatniej części łączącej ramienia robota. Druga część jest przeznaczona do podłączenia chwytaka. Można tutaj podłączyć np. chwytaki  lub przyssawki firmy SCHUNK lub ABB.

Masz pytania dotyczące robolink®?