industrijski roboti Archives - Automatika.rs

Programiranje robota ABB IRB580 u procesu farbanja keder gume u auto industriji

Marko Nikolić — Mon, 18 Oct 2021 00:00:34 +0000

Imali smo priliku da radimo u fabrici u kojoj se proizvode keder gume za nekoliko svetskih proizvođača automobila, od kojih su najpoznatiji AUDI i VOLKSWAGEN. Pored njih proizvode se i kederi za kombi vozila marke Citroen, Peugeot i Fiat. U razgovoru sa zaposlenima saznali smo da je najveća potražnja delova za Audi A4 u svim modelima kao i za kombi Fiat Ducato, s obzirom da nisu jedini dobavljač i da su stacionirani u Srbiji, ovo je za svaku pohvalu. Najmanja potražnja je za VW Tuareg, što je ujedno i najveći promašaj u odnosu kakve su najave imali iz samog vrha ovog nemačkog auto giganta. Možda će ovo nekome pomoći oko odabira vozila.

Postoji više modela keder guma, ove su prvenstveno bile za zadnja vrata (gepek), za koje smo trebali optimizovati farbanje. Ona se sastoji iz tri dela, u sredini je meka guma, cevasta, kakva nam je i poznata a krajevima se nalazi “profil“ od malo tvrđe gume koji se farba tj. lakira. Na njega se nanosi prvo prajmer na nitro bazi a onda lak, koji daje sjaj i zaštitu, lak je na vodenoj bazi. Inače obe komponente proizvodi kompanija Henkel.

Proces farbanja keder gume robotom

Prvenstveno deo se montira na henger tj. nosač koji preko transportne trake, u ovom slučaju lanac na vođicama, ulazi u pretkomoru u kojoj se greje na temp. od 100°C. Ova linija ima 24 hengera na kojima mogu da se postave po tri dela. Grejanje jednog hengera iznosi oko 3-4 minuta tj. koliko je potrebno robotu da ofarba jedan henger, ali za puštanje prvog dela potrebno je da se sačeka da se deo ugreje i onda se startuje proces koji se dalje automatski izvršava zadati broj ciklusa. Nakon farbanja henger ide u komoru za sušenje na temperaturi od 150°C, koje traje do neka 2 ciklusa farbanja.

Ova linija je automatska koja uključuje rad operatera pri postavljanu delova, zadavanju robotu JOB-a ili programa koji će da se izvršava u zavisnosti od modela i količine komada koje treba ofarbati, i na kraju skidanju delova koji idu na finalnu inspekciju i proveru kvaliteta ofarbanog dela. Gde se odvajaju i proveravaju škart delovi i neki gde je potrebna ručna dorada.

Ova linija je došla iz Poljske, fabrike koja se bavi izradom ovih delova, pre nepunih 5 godina. Sada se mahom izrađuju rezervni delovi i po porudžbini, dok za prvu ugradnju i nove modele se uveliko radi, dolaze nove prese i mašine, čak i za jedan električni automobil kompanije VW.

Robot IRB580-12, proizvođač ABB

Jedan od boljih robota za aplikaciju farbanja je svakako ovaj, ABB IRB580, čak i povolovan može dosta dobro odraditi posao farbanja i lakiranja, pa i zahtevnijih delova. Radni alat, radi kao i nama dobro poznati kompresori za farbanje, ima pištolj koji pod pritiskom i setovanjem određenih output signala ispušta prajmer ili lak.

IRB580 ima 6 stepeni slobode, sa karakterističnim zglobom za robote za farbanje u kojem se nalazi jedna cev kroz koju su provučena creva (dovodi za vazduh, boju i prajmer). Nosivost robota je 12kg što i nije toliko bitno s obzirom da su radni alati za aplikaciju farbanja jako laki. Ima domet od 2.2m što mu pruža izuzetne mogunosti za programiranje i pokrivanje što veće radne površine.

IRB580 pokreće IRC5P konktoler, specijanlo dizajniram za robote koji se koriste u procesu farbanja. TP je nešto drugačiji nego kod standardnog industrijskog robota koji dolazi sa IRC5 kontrolerom, možda i najveća mana je nedostatak touch screen-a već mnoštvo soft tastera koji se nalaze na TP-ju. Ono što primećujemo još su dva analogna džojskita, levi upravlja akcisom 3, desni akcisama 1 i 2. Kada u Jogging-u prebacimo na ostale tri akcise , levi džojstik upravlja akcisom 6 a desni akcisama 4 i 5. Kod linearnog džogiranja robota levi upravlja osom Z, a desni Y i X. Iako je velika razlika u odnosu na standardan TP za ovaj možemo slobodno reći da je odlično dizajniran za paint aplikaciju i omogućava lak rad i programiranje robota.

Šta sve moraju da imaju roboti za farbanje možete pogledati OVDE.

Dijagnostika problema i programiranje robota za farbanje

Pravi problem koji smo mi uočili je da robot nije zaštićen, da nema zaštitnu navlaku koja ga štiti od rastura boje prilikom farbanja delova, što je možda i najveći problem koji dovodi u pitanje radni vek robota koji se neodgovornim i nemarnim održavanjem može znatno skratiti. Ali nije tu problem samo robot već i zastoj u proizvodnji, problem sa isporukom, penali i još mnogo toga što povlači downtime tj. zastoj. Jer jednostavno servis, nabavka i puštanje robota ponovo u rad može trajati veoma dugo i koštati mnogo.

Najveći problem koji se javljao u toku proizvodnje je bio nestabilnost procesa. Nestabilnost se najviše javljala leti, a onda tokom jeseni se proces malo ustali, i naravno zimi gotovo da nema problema. Pogađate ovo sve ima veze sa temperaturom i okruženjem u kojem radi robot i pupma za doziranje boje i prajmera. Ambijentalna temperatura treba biti maksimum 24°C, a mi smo dobili informaciju da leti bude skoro i 50°C, što je jasno da proces bude nestabilan, a možda i više jer se u sklopu linije za farbanje nalazi pretkomora za zagrevanje(100°C), komora za sušenje (150°C), a imamo i rad drugih mašina, presa koje se nalaze u hali i tik uz samo liniju.

Otkriveni su neki nedostaci u vidu filtera, koji bi sprečavali da ugrušci u boji koji nisu dovoljno umešani ili prljavština dođu do samog pištolja i tako upropaste deo. Takođe su promenjena dovodna creva za lak i prajmer koja su bila prečnika 4mm a po specifikaciji su trebala biti 8mm. Nakon svih ovih izmena dobili smo neku ponovljivu grešku, te smo mogli krenuti sa izmenama kretnji i dobijanje željenog kvaliteta proizvoda.

Programiranje novih kretnji robota smo radili prema sugestija kvaliteta i nakon vizuelne inspekcije operatora, naravno uz pomoć procesnog inženjera. Bilo je potrebno neke tačke približiti gde je falilo laka a neke udaljiti i povećati brzinu kretnje robota gde smo dobijali takozvane slivove laka ili pretarano nanošenje laka tkz. kupanje delova. Nakon izmena i testiranja na više od 100 delova dobili smo željeni kvalitet dela koji je prosao sve provere u laboratoriji i vizuelnu inspekciju.

Neke stvari koje moramo sugerisati za sve one koji planiraju da nabave robota za farbanje bilo polovnog ili novog, jako je bitno da sve dok ne dođe do robota i njegovog farbanja bude po specifikaciji i odobreno od strane procesnog inženjera. Kretnje robota je manje više lako podesiti ali ako nemamo kvalitetne delove, meterijal, zaštitu, konvejer, ventilaciju džaba nama robot. On je i dalje mašina koja samo radi šta smo je mi naučili ali opet ima toliku veliku ponovljivost da je gotovo bezgrešna i daje konstantan kvalitet.

Više informacija o programiranju industrijskih robota, obuci za programiranje robota, održavanju, učenju procesa kao što su tačkasto i elektrolučno zavarivanje, farbanje, nanošenje lepka i zaptivki, rukovanje materijalima, SafeOperation sa robotima proizvođača KUKA, ABB, DÜRR, MITSUBISHI i druge možete pronaći OVDE.

Takođe nas možete kontaktirati preko sledeće e-mail adrese: office@robotechnik.rs gde možete dobiti sve informacije za projektovanje, simulaciju, programiranje, održavanje i instaliranje automatizovanih linija za farbanje i druge robot aplikacije. Isto tako vršimo nabavku, isporuku i montažu zaštitnih odela za robote u procesu farbanja i drugih aplikacija.

The post Programiranje robota ABB IRB580 u procesu farbanja keder gume u auto industriji appeared first on Automatika.rs.

Industrijski robot kontroler KR C5 – Srce industrijske proizvodnje u budućnosti

Marko Nikolić — Fri, 25 Sep 2020 12:07:01 +0000

KUKA predstavlja kompaktan, kvalitetan kontroler sa malom potrošnjom energije: KUKA KR C5 kontroler nudi mogućnosti za uštedu prostora, pruža visoko efikasne performanse i istovremeno štedi resurse. Na ovaj način se može neprimetno integrisati u heterogene krajolike automatizacije, a skoro sve aplikacije sa KR C4 su ponovo podržane – za više aplikacija sa maksimalnom isplativošću.

Maksimalne performanse, povezanost i fleksibilnost – KR C5 se neprimetno integriše u postojeću infrastrukturu i odmah donosi dodatnu vrednost efikasnijim performansama u svim oblastima primene.

Prednosti industrijskog robotskog kontrolera KR C5:

Kompatibilnost – Trenutni sistemski softver je funkcionalno kompatibilan sa KR C4 i ima identične softverske aplikacije i tehnologije.

Razne opcije upravljanja – Širok spektar opcija i mogućnosti hardverskog proširenja, npr. razne IO i komunikacione opcije za najrazličitije koncepte sistema.

Niski zahtevi za obukom – Jednostavna integracija u upravljačke ormare, kao i dostupnost operativno dokazanih sistemskih softvera omogućavaju brzo puštanje u rad.

The post Industrijski robot kontroler KR C5 – Srce industrijske proizvodnje u budućnosti appeared first on Automatika.rs.

Novi Stäubli roboti našli primenu u prehrambenoj industriji

Marko Nikolić — Wed, 18 Dec 2019 00:00:20 +0000

Kompanija pod nazivom Grote demonstrirala je robotski sistem za pravljenje sendviča koji je razvijen u partnerstvu sa kompanijom Stäubli Robotics. (Pogledajte video dole.)

Grote je proizvođač opreme za preradu hrane, a za ovaj sistem koji je predstavljen na Međunarodnom sajmu industrije pekarstva kaže se da je “prvi robotski kontakt sa hranom u Americi”.

Grote-ov sistem pokazuje kako se koristi Stäubli robotska ruka TKS2-60 HE da sastavi sendviče, iseče ih i postavi na poslužavnike. Objašnjavajući zašto je njegova kompanija odabrala Stäubli, CEO Bob Grote, rekao je: “Verujemo da imaju najhigijenskiji dizajn na tržištu danas.” To je bio Stäubli-jev prvi nastup na međunarodnom sajmu.

Smatra se da je IBIE najveći trgovinski događaj na zapadnoj hemisferi za sektor pekarstva u prehrambenoj industriji. Jedan od najvećih izazova prehrambene industrije je potreba za besprekornom higijenom. Ljudska intervencija u bilo kojem trenutku u lancu prerade hrane može da unese kontaminaciju. Stäubli kaže da su njegovi roboti „dizajnirani posebno za veoma osetljiva okruženja, minimiziraju rizik i optimizuju kvalitet“, dodajući da takođe mogu „povećati brzinu, efikasnost i produktivnost“.

IBIE je dao Stäubli-ju priliku da pokaže svoje mogućnosti na globalnoj sceni. Stäubli je takođe demonstrirao aplikaciju za pakovanje hrane koja je kombinovala brzi picker TP80 za sortiranje pekarskih proizvoda „brzinom munje“ i nove kutije za pakovanje TS2 SCARA sa „najvećom efikasnošću“. Takođe na štandu Staubli-ja bio je TKS2HE robot za hranu za rad u osnovnom okruženju, koji je demonstrirao ultrazvučno sečenje, ukrašavanje kolača i aplikaciju za ocenjivanje kvaliteta hleba.

Stäubli kaže da je njegova „potpuno higijenska HE robotska ruka“ vodeća na tržištu za rad u vlažnim okruženjima.

Kompanija Stäubli je poznata u svetu robotike po spojkama za brzo oslobađanje koje mogu raditi na hidrauliku, komprimovani vazduh i neke vrste goriva. Takođe jedni od najkorišćenijih robotskih izmenjivača alata (tool changers) u svetu robotike dolaze i ove kompanije.

The post Novi Stäubli roboti našli primenu u prehrambenoj industriji appeared first on Automatika.rs.

100 godina časopisa ABB Review

Marko Nikolić — Thu, 20 Nov 2014 23:00:00 +0000

Ove godine tehnički časopis ABB Review slavi 100 godina postojanja. ABB Review je naslednik časopisa BBC Review koji je prvi put štampan jula 1914. godine i koji je imao za cilj da informiše svoje poslovne partnere o proizvodima, inovacijama i aktivnostima kompanije. Spajanjem kompanija BBC i ASEA 1988. godine i formiranjem kompanije ABB, časopis menja ime u ABB Review koji se oslanja na tradiciju, znanje i tehnološka dostignuća ove dve kompanije prethodnice.

Danas, štampana verzija časopisa ABB Review se distirbuira širom sveta na preko 60.000 adresa naših klijenata, partnera, studenata i ljudi koji su zainteresovani za tehnologije. Predstavljajući najbolje ABB tehnologije, časopis doprinosi tvrdnjama kompanije da je lider u tehnološkim inovacijama i dostignućima. Članke pišu zaposleni iz ABB-a širom sveta na različite teme iz domena energetike i industrijske automatizacije. Časopis izlazi kvartalno na engleskom, francuskom, nemačkom i španskom jeziku. Veoma popularna je i elektronska distribucija časopisa u klasičnom pdf formatu i naprednijoj verziji za iOS i Android. Sledeća faza časopisa ABB Review će biti da učvrsti svoje online prisustvo, kao i da ispuni zahteve digitalnog sveta kroz interaktivnu komunikaciju.

ABB d.o.o.
Kumodraška 235
11010 Beograd

Tel: 011 3094 300
Fax: 011 3094 343

www.abb.rs

The post 100 godina časopisa ABB Review appeared first on Automatika.rs.

Uspon industrijskih robota – ABB slavi 40 godina industrijske robotike

Marko Nikolić — Mon, 01 Sep 2014 17:18:32 +0000

Krajem šezdesetih i početkom sedamdesetih godina prošlog veka, ABB je prvi na svetu promovisao industrijskog robota za farbanje i električnog robota potpuno kontrolisanog mikropocesorom. Ove godine navršava se 40 godina od proizvodnje prvog električnog mikroprocesorski kontrolisanog robota koga je razvila tadašnja švedska firma Asea, koja će se kasnije ujediniti sa švajcarskom firmom Brown Bowery kreirajući kompaniju ABB, danas jednu od vodećih inženjering kompanija u svetu.

Bio je to antropomorfni robot IRB 6 nosivosti 6kg, koji je još uvijek operativan u švedskoj firmi Magnusson nakon neverovatnih 40 godina eksploatacije. Inovativno korišćenje mikroprocesorske kontrole robota omogućilo je do tad neostvarivu preciznost, brzinu kretanja i ponovljivost programirane pozicije robota. Ubrzo nakon toga, Asea će se fokusirati na aplikacije tačkastog zavarivanja, a biće i prva firma koja se odlučila da koristi robote za aplikacije lučnog zavarivanja.

Danas, ABB proizvodi robote pete gerenarcije sa patentiranom tehnologijom primenjenom u poslednjoj generaciji robotskih kontrolera, tehnologijom “TrueMove” i “QuickMove” koja je ključna u postizanju brzine, preciznosti, programibilnosti imogućnosti sinhronizacije sa spoljnim uređajima. ”QuickMove” utvrđuje maksimalno moguće ubrzanje pri svakom pokretu kako bi krajnja tačka kretanja bila dostignuta u što kraćem vremenskom intervalu. “TrueMove” osigurava da programirana putanja kretanja robota uvek bude identična bez obzira na brzinu kretanja koju zadajemo robotu.

U svakom procesu industrijske proizvodnje postoji segment u kom je potrebno izvršiti manipulaciju sa proizvodom kako bi ga zapakovali i izvršili određeni oblik slaganja ili paletizacije. To je razlog zašto je ABB posvećen proizvodnji i usavršavanju najboljih robotskih rešenja za proces pakovanja proizvoda, imajući u vidu efikasnost i fleksiblinost proizvodnog procesa.

Robotska automatizacija osigurava fleksibilnost koja je potrebna u slučaju čestih izmena proizvodnog programa, kao i za novi dizajn pakovanja ili za manipulaciju sa različitim varijantama proizvoda. U poređenju sa klasičnom automatizacijom, robotizovane linije su dosta kraće i omogućuju bolje korišćenje proizvodnog prostora. Robotska automatizacija je odlična alternativna manuelnoj operaciji. Pored povećanja proizvodnje i mogućnosti neprekidne proizvodne operacije koju omogućavaju roboti, smanjuje se i broj povreda na radu.

Prikupljanje proizvoda

U ovoj oblasti ABB nudi više modela robota, aplikacija i gotovih rešenja linija za pakovanje. Robot IRB 360 predstavlja drugu generaciju delta robota, tzv. “FlexPicker“ robote. ABB trenutno u ponudi ima šest različitih verzija ovog modela različite nosivostii dohvata. Nosivosti su u rasponu od jednog do osam kilograma, a dohvat robota je urasponu od 800 do 1600mm. Postoji i verzija sa komponentama od nerđajućeg čelika sa IP69K zaštitom, pogodna za čišćenje industrijskim deterdžentima, što je posebno važno u prehrambenoj industriji (npr. industriji mesa ili mlečnih prerađevina). U zadnjih 15 godina ABB-ov robot IRB 360 je lider u najsavremenijim robotskim „pick and place“ aplikacijama velike brzine radnog ciklusa. IRB 360 može biti vrlo jednostavno integrisan koristeći ABB-ov softver „PickMaster 3“, koji omogućuje i integraciju vizuelnog sistema.

Koristeći „PickMaster 3“ softver, celokupna proizvodna linija može biti kreirana, testirana, programirana i simulirana „offline“. Za aplikacije u kojima je potrebna fleksibilnost kretanja koju nude šestoosovinski antropomorfni roboti, ABB imau ponudi model robota IRB 140 nosivosti 6kg i dohvata 810mm, kao i najnoviji model kompaktnog robota IRB 1200 nosivosti 5-7 kg i dohvata 0.7 do 0.9 metara. IRB 1200 je izuzetno podesan za integraciju u malim prostorima sa obzirom na svoje kompaktnedimenzije, a njegova glatka površina olakšava čišćenje, što je važno u prehrambeno jindustriji. Ovi roboti nalaze primenu u aplikacijama koje imaju manje zahtevno vreme proizvodnog ciklusa. Robot IRB 360 može da obavi 80 do 120 „pick and place“ operacija u minuti, u zavisnosti od težine proizvoda i traženog dohvata. U slučaju „racetrack“ aplikacija moguće je pokupiti i do 500 proizvoda sa „flex picker“ robotima veće nosivosti (šest ili osam kilograma). Ove brzine kretanja su specifične samo za deltoidne robote.

Pakovanje

U proizvodnom segmentu pakovanja, robotska automatizacija omogućava jednostavnu integraciju, povećanu fleksibilnost i visoku pouzdanost. Jedno od mogućih rešenja za proces pakovanja je četvoroosovinski robot IRB 260 koji je optimizovan za aplikaciju pakovanja proizvoda težine do 30 kg. Sa širokom paletom ABB-ovih robota, tehnologijom vizuelnog prepoznavanja i praćenja proizvoda, kao i pripadajućim softverom, ABB pomaže u optimizaciji raznih vrsta aplikacija pakovanja uključujućii „race track“ pakovanje i pakovanje proizvoda na pokretnim trakama. ABB-ov novi proizvod je i integrisani sistem vizuelizacije koji postaje integralni dio ABB-ovih robotai omogućuje jednostavno programiranje, automatski izbor opcija i parametara prilikom podešavanja i programiranja. Opcija vizuelne integracije omogućuje izuzetno brzu instalaciju ovako kompleksnog robotskog sistema. Kroz „RobotStudio“ softver moguće je izabrati već predodređene funkcije i parametre vizuelnog sistema i vrlo lako testirativizuelni sistem, te generisati programski kod bez poznavanja „Rapid“ programskog jezika koji se koristi za programiranje ABB-ovih robota.

Paletizacija proizvoda

Naizgled paletizacija kutija, vreća, boca ili drugih oblika pakovanja izgleda kao jednostavan proces, ali kada postoji potreba za vrlo zahtevnim aplikacijama sa dve iliviše dolaznih traka, promenama u položaju proizvoda na traci i vrlo kratak vremenski ciklus, najbolja rešenja nudi spektar ABB-ovih četvoroosovinskih robota IRB 460, IRB 660 i IRB 760 koji imaju širok raspon nosivosti i dohvata. Reč je o robotima nosivosti 110 do 450 kg i dohvata 2.4 do 3.18 metara. Modeli IRB 660 i IRB 760, sa obzirom na svoju nosivost, su podesni i za paletizaciju celokupnog nivoa palete u jednom radnom ciklusu. Svi robota mogu da se naruče i kao funkcionalni paketi sa ABB-ovim griperima i već prilagođenim softverom za manipulaciju sa griperima i promenu parametara putem HMI ekrana na „flex pendant“ uređajima (HMI uređajima za nadzor i programiranje robota).

Funkcionalni paketi omogućuju jednostavnu integraciju kao i korišćene „Palletizing PowerPack“ softvera, koji automatski kreira robot program na osnovu zadatih parametara, tako da integrator ne mora da poznaje „Rapid“ programski jezik. Ovaj „PowerPack“ softver omogućava i brzu promenu šema slaganja, dimenzija proizvoda i pozicija za prihvat i odlaganje. U slučaju potrebe za manipulacijom sa većim težinama ili manipulacije u kojoj četiri osovine nisu dovoljne za postizanje tražene putanje mogu se koristiti ABB-ovi šestoosovinski roboti nosivosti čak do 500 kg. Uticaj ovih robota na proces proizvodnje i indsutrijsku produktivnost je od revolucionarnog značaja. Njihova sposobnost da značajno povećaju učinak i kvalitet procesa proizvodnje, a da istovremeno smanje zastoje, troškove i doprinesu poboljšanju bezbednosti, čine ih neprocenljivo važnim za industrijsku proizvodnju.

Više informacija o ovim uređajima možete pronaći ovde.

ABB d.o.o.
Kumodraška 235
11010 Beograd

Tel: 011 3094 300
Fax: 011 3094 343

www.abb.rs

The post Uspon industrijskih robota – ABB slavi 40 godina industrijske robotike appeared first on Automatika.rs.

Upravljaj i programiraj industrijskog robotom uz pomoć iPhona

Marko Nikolić — Sun, 08 Jul 2012 22:00:00 +0000

Kako sve više aplikacija postoji za naše smart telefone, zaposleni na Institutu za alatne mašine i proizvodnju iz Berlina došli su na ideju da omoguće programiranje robota preko iPhona. Ovo je jedan od najlakših načina za kontrolu industrijskih robota. Aplikacija nam omogućuje upravljanje KUKA KR6 robotom, koji ima nosivost do 6kg i najpogodniji je za poslove lemljenja, zavarivanja i pakovanja.

Kontrola robota se vrši bežičnom komunikacijom, a moguće je isprogramirati robota. Možemo i sami izabrati željene koordinate, podešavanjem x, y i z promenljivih. Pored samog odabira tačaka, možemo upravljati osama svakog zgloba. Jednostavnim naginjanjem iPhona uz obeleženu osu, takođe, možemo upravljati ovim industrijskim robotom.

The post Upravljaj i programiraj industrijskog robotom uz pomoć iPhona appeared first on Automatika.rs.

Mehatronika kao spoj disciplina i primena u praksi

Marko Nikolić — Sat, 21 Feb 2009 15:55:15 +0000

Mehatroniku treba posmatrati kao odgovor na ukazane potrebe iz prakse. Svrha postojanja inženjera mehatronike je u skladu potreba društva, inženjeri mehatronike poseduju kompetentnost u evropskim i svetskim okvirima. Cilj se postiže u razvoju kreativnih sposobnosti, razmatranjima problema i sposobnosti kritičnog mišljenja, razvijanje sposobnosti za timski rad i ovladavanje specifičnim, praktičnim veštinama potrebnim za obavljanje već napomenute profesije.

Od nas se traži da budemo stručnjaci koji poseduju dovoljno potrebnog znanja iz osnovnih inženjerskih disciplina (matematika, mehanika, elektrotehnika…) iz mašinstva, elektronike, automatskog upravljanja, programiranja i primene savremenih informacionih tehnologija, robotike, automatizacije, savremene mehanizacije…

Mašinstvo je zastupljeno u svim mogućim sferama našeg života, od aparata koje koristimo u svakodnevnom životu do velikih industrijskih postrojenja pa čak i u medicini gde opisujemo celu funkciju čovekovog tela i pravimo model tkiva preko zakona mehanike. Važan je, dobar izbor materijala pri projektovanju datog robotskog sistema. Pri njegovom izboru potrebno je znati strukturu materijala (hemijske veze, kristalnu ili nekristalnu strukturu). Ponašanje materijala na određenim temperaturama. Materijali koje koristimo su najčešće keramike, polimeri, kompoziti, intelegentni materijali, kod kojih je bitno znati strukturu, osobine, primenu…

Mehanika nas uči da se upoznamo sa kretanjem sistema, silama i spregovima sila, analiziramo trenje, bilans energije, teorijom sudara i ostalim važnim stvarima vezanih za mehaniku i ponašanje sistema. Ovde se bavimo dinamikom i kinematikom tj. opisom sistema, sistemom veza, stvarnim i mogućim pomeranjima, variranjima i oscilacijama. Stičemo znanje za rešavanje sistema koji opisujemo diferencijalnim jednačinama koje opisuju ponašanje sistema kroz vreme i njegove promene. Poznavanje osnovnih zakona dinamike, njihova primena kao polaz pri rešavanju datog problema. Koristimo važne principe Njutna, Ojlera, Lagranža, Žurdena, Gausa i drugih.

Nadogradnja na mehaniku nam sledi u sticanju znanja iz otpornosti materijala. Granom mehanike koja nam omogućuje analizu naponskih stanja i deformacija za elastično telo. Sve to pripada oblasti zvanoj statika u mehanici, ispitivanje grede i nosača, napone i naprezanja određenih materijala. Pri rešavanju zadatog problema počinjemo sa analizom kretanja sistema, gubicima i potrebnom energijom. Izborom mehanizma i materijala od koga će sve to biti sačinjeno i predstavljeno verodojstveno. Kad svo već kod izbora mehanizma potrebno je poznavati teoriju mehanike mašina koja nam daje mogućnosti analize i sinteze mehaizama i mašina-pod analizom podrazumevamo strukturnu, kinematičku i dinamičku. Strukturna analiza podrazumeva sagledavanje strukture mehanizma i određivanje stepena slobode kretanja jednog od najbitnijih parametara pri konstruisanju robota. Kinetička analiza opisuje kretanje mehanizma u smislu određivanja putanja tačaka, brzina, ubrazanja. Dinamička analiza daje podatke o inercijalnim silama, reakcijama veza i podatke o opštoj dinamičnosti mašine. Sve ovo nas upućuje na robote koji se koriste u industriji, a najčešća je primena u automobilskoj, hemijskoj industriji i drugim. Gde je monotono raditi jedan posao(ciklus) više hiljada puta(više od 4000 ponavljanja) tu se uvode roboti, zatim na radnim mestima gde ima opasnosti po život i štetnih materija. Sada se teži ka proizvodnji humanoidnih robota, pa čak i malih robota (foka-Japan) koji mogu da budu zamene za kućne ljubimce tj. da prave društvo starijim osobama. Roboti u industriji su najčešće oblika ili izgleda kao čovekova ruka koja omogućuje da priđemo nepristupačnim mestima uz pomoć zglobova. što daje jednu novu dimenziju robotima, fleksibilnost i povećava produktivnost. Postoje šest konfiguracija robota koji se koriste u industriji od kojih je najzastupljenija antropomorfna a imamo i sferne, cilindrične, dekarktove i scara konfiguracije. I još jednom se vidi da je nemoguće napraviti robota bez dobrog poznavanja mehanike, elektronike, programiraja…

Kao što imamo izbor materijala u mašinstvu tako je isto potrebno analizirati i dobro poznavati materijale koje se koriste za izradu elektronskih komponenti (tranzistori, diode, fet-ovi…), tehnologiju njihovog dobijanja kao i mernih tehnika koje određuje električne, optičke i magnetne osobine. Osnovna elektronska komponenta je PN-spoj. Vršimo ispitivanja nad inverznim i direktno polarisanim PN-spojem. Saznanjima o elektronskim komponentama dalje krećemo sa uvodom u elektroniku i to tačnije sa analogno-digitalnim konvertorima. Velika pažnja je posvećena kolima koja su realizovana kao pojačavač (neinvertujući, invertujući…) od kojih je najviše korišćen pojačavač snage. Saznajemo o primeni dioda (regulacija napona, jednostrani i dvostrani usmerači), tranzistora, mosfetova… Isto tako sa ostalim komponentama o njihovim karakteristikama, režimima i načinu rada. Velika pažnja se posvećuje izvorima napajanja u elektronskim i mehatronskim uređajima, smetnjama i zaštiti.

Digitalna elektronika nas uči o realizaciji logičkim kolima (minimizaciju, načinom prikazivanja), korišcćnju konbinacionih mreža isto tako i radu sa sekvencijalnim mrežama koje su najčešce realizovane flipflop-ovima. Spajanjem analogne i digitalne elektronike dolazimo do najeksplatisanih konponenti i njihove primene. Mikrokontroleri su veoma korisni za sve vrste obrade i upravljanja željenim sistemom. Dosta pažnje se posvećuje pri pisanju koda tj. programiranju kontrolera za dati sistem, o poznavanju i stanju njegove memorije što se najlakše uči asemblerskim načinom programiranja, dok je prisutno i programiranje u C programskom paketu, tačnije u ANSI (American National Standards Institute) C paketu. U kome postoje par komandi koje su dodate u odnosu na standardni C paket radi lakšeg pristupanjima bitovima.

Primena senzora i aktuatora je još jedna od zastupljenih oblasti u projektovanju i primeni na robotima, najviše primene nalazi kod humanoidnih robota koji imaju veliki broj senzora i motora za pokretanje i obavljanje određenih operacija i zadataka. Spomenućemo neke od senzora koje je moguće videti na robotu, a isto tako i zivisi od zadatka i namene koju će imati željeni sistem. Moguća i najčešća je primena senzora za merenje kretanja i položaja, zatim za merenje pritiska, nivoa i protoka, isto tako temperature i vlažnosti i mnogih drugih.

U savremenoj tehnici se sve više teži automatici i upravljanju na daljinu. Automatika je budućnost i čemu treba težiti u daljem usavršavanju. Upravljanje primenjujemo na različite sisteme, bilo da su oni diskretnog ili kontinualnog tipa. Težimo ka ispitivanju(modeliranju) sistema sa povratnim spregama i pronalaženju upravljanja sistema i kako ih učiniti stabilnim. Modeliranje je način predstave realnog sistema i teorije o tom sistemu u obliku kojim se može manipulisati. Realan sistem je izdvojeni deo realnog sveta koji nam je od interesa. Dok nam simulaciju omogućavaju razni softverski paketi(Matlab, Simulink, Control System Toolbox) radi lakšeg praćenja rezultata i mogućnosti isparavljanja i verifikacije datog modela kao valjanog.

Isto tako dolazimo u dodir sa komponentama tehnoloških sistema, kao sto su maheničke, pneumatske, hidraulične, električne, mehatroničke komponente. Njihova primena je veoma česta, dok je pneumatika najzastupljenija, zbog sigurnosti jer ne može doći do eksplozije ili zapaljenja i oštećenja radnog prostora ili mašina kao što je sličaj kod hidrauličnih mašina i sistema. Potrebna su nam znanja iz programiranja i primene programabilno logičkih kontrolera(PLC).

U prethodnom tekstu smo naveli i pokušali da približimo šta inženjer mehatronike treba znati da bi mogao svaki željeni sistem osposobiti za rad(automatizovati, robotizovati). Naravno da nijedan čovek nema mogućnosti da se u sve ove oblasti podjednako razume, što je neophodno radi realizacije željenog robota. Zato je zadatak nas mehatroničara da oformimo dobar tim, koji će se sastojati od inženjera ili stručnjaka iz oblasti kao sto su mašinstvo, elektronika, upravljanje, programiraje. On treba dati prava zaduženja da ne bi došlo do zabune i nerazumevanja, jer svako od već nepomenutih struka vuče na svoju stranu(npr. ”mašinac” bi sve to smanjio, napravio što manje, ali to neodgovara elektroničaru koji treba sprovesti upravljanje i sve to postaviti unutar robota, a dok se oni neusaglase nezaposlen bude programmer koji mu treba dati životni kod i omogućiti mu rad). Zato inženjer mehatronike ima ulogu dirigenta tima koji je specijalizovan za jednu od napomenutih struka, ali ima dodira sa svim ostalim potrebnim tehnikama, pa zbog toga ima mogućnost vođe tima jer jedino on odredjeni robotski sistem poznaje u potpunosti.

Dalje u tekstu sledi primer organizacije tima i sistem rada kod izrade robota za takmičenje Eurobot, koje se svake godine odražava u našoj zemlji i ujedno je naš Nacionalni kup.

Sada ćemo vam prodočiti kako izgleda pristup, prikaz i raspodela zaduženja za konstruisanje i izradu robota . Tim može činiti 5 članova u zavisnosti od težine projekta:

1. Vođa ekipe donosi važne odluke za tim kada je najpotrebnije, član zadužen za programiranje i pozicioniziranje robota.

2. Drugi član tima je zadužen za mašinsku konstrukciju i tehničko projektovanje, donosi idejne promene u projekat, kada to pojednostavljuje mehanizam.

3. Treći član je isto tako zadužen za mašinsko konstruisanje, tehničko projektovanje, dizajn kao i izlaganje konačnih rešenja.

4. Četvrti član je zadužen za elektroniku u ovom projektu i doprinosi na disciplini u timu.

5. Peti član je zadužen za dizajn, menadzment i finansije, doprinosi izboru novih ideja i jednostavnijih rešenja u okviru projekta.

Poštovane kolege, ovako izgleda raspodela zaduženja pri projektovanju i izradi ozbiljnijih sistema. Želim svima da se nađu u jednom ovakvom sistemu funkcionisanja jer timski rad je veoma zastupljen i koristan. Srećno!!

The post Mehatronika kao spoj disciplina i primena u praksi appeared first on Automatika.rs.