Témata
Reklama

Fenomén doby - sofware

Software nás provází našimi životy mnohem víc, než si dokážeme připustit. Na rozdíl od našich předků nás obklopuje všude – od hodinek až po automobily. Nejinak je tomu v průmyslových aplikacích, jenom požadavky na něj se trochu liší. Podívejme se dnes na průmyslovou automatizaci.

Jednou z nejrychleji se rozvíjejících oblastí jsou softwarové pomůcky pro konstruktéry. Ušetří nejen spoustu času, ale vyloučí i mnoho případných omylů a nedostatků, neboť dnešní konstruktér, má-li být úspěšný, musí být mechatronikem a alespoň částečně ovládat mnoho oborů, nejen strojírenských. Na praktickém příkladu si ukážeme, jak s pomocí těchto softwarových pomůcek navrhnout manipulátor.

Reklama
Reklama
Reklama

Výběr přísavek nebo chapadel

Začněme od začátku: jak vypadá předmět, se kterým potřebujete manipulovat? Jak ho uchopit? V úvahu přichází vakuové přísavky, mechanická chapadla nebo třeba Bernoulliho chapadlo.

S výběrem nejen přísavky, ale i celého obvodu s podtlakem může pomoci software Výběr prvků pro vakuum (obr. 1), se správnou volbou mechanického chapadla si poradí Výběr chapadel. Zadání úlohy obsahuje údaje o manipulovaném předmětu a o palcích pro úchop, ale také o dynamice úlohy. Výsledky jsou se všemi podrobnostmi přehledně uspořádány do tabulky a pomohou konstruktérovi najít řešení, které bude spolehlivé a s požadovanou rezervou. Pozornost si rovněž zaslouží Bernoulliho chapadlo, které dokáže dynamickým účinkem proudícího vzduchu jemně přisát i děrované předměty nebo textil apod. (obr. 2). Patentovaná přizpůsobivá chapadla DHDG zvládnou úchop za neobvyklých podmínek – přizpůsobí se citlivým a nepravidelným tvarům (obr. 3).

Volba pohonů

Následuje případné otáčení – buď elektricky, nebo pneumaticky. K tomu nejprve určíme moment setrvačnosti otáčejících se dílů pomocí nástroje Výpočet momentu setrvačnosti, který určí výsledek jako součet momentů setrvačnosti jednotlivých předmětů jednoduchého tvaru. K dispozici je i možnost přímého zadání již známé položky. Celou sestavu (spojovací díly mezi chapadlem a pohonem jsou dodávány jako příslušenství) „namontujeme“ na pohon v ose Z, poté Y a X.
Následuje určení pohonů pro pohyby v jednotlivých směrech. K tomu poslouží software pro pneumatické pohony (obr. 4) nebo pro elektrické pohony (Positioning Drives, obr. 5).

Kompletní manipulátor

Nejrychlejší cestou je ovšem přímá poptávka na kompletní manipulátor (obr. 6), která musí obsahovat především základní zadání. V katalogu stačí najít položku Manipulační systémy a objeví se řada základních manipulátorů s objednacími čísly a mnoha údaji. Po vyplnění základních požadovaných parametrů (například pro plochý portál) již lze návrh odeslat ve formě poptávky. Technici společnosti Festo na ni odpoví nabídkou podle zvolené varianty –buď na zcela smontovaný celek vhodný pro zabudování do chystaného stroje či zařízení, nebo ve formě seznamu dílů, ze kterých lze stejný celek sestavit. Obsahem sestavy jsou nejen pohony a spojovací díly, ale také čidla, instalační příslušenství včetně energetických řetězů, případně také ovladače a řízení, dokonce i ve formě hotového rozvaděče.

Pokud stojíte před úlohou navrhnout manipulátor pro určitý stroj nebo zařízení, můžete všechny uvedené softwarové nástroje a pomůcky snadno využít – od uchopování předmětu až po volbu motorů a mechaniky. Veškerý výše uvedený software naleznete v sekci podpora či přímo v on-line katalogu na stránkách firmy Festo.


Obr. 1. Pro simulaci vakuového úchopu stačí zadat základní údaje ohledně manipulovaného předmětu, počtu a uspořádání přísavek a otočného nebo přímočarého pohonu, který máte v úmyslu použít. Nástroj určí nejen statické zatížení, ale i průběh sil během pohybu zohledňující i parametry pohonu – zrychlení, úhlové zrychlení apod.

Pro zvětšení klikněte na obrázek

Obr. 2. Bernoulliho chapadlo – kruhovou štěrbinou na spodní ploše vystupuje radiálně a vysokou rychlostí stlačený vzduch. Dynamickým účinkem proudění vzniká podtlak, který dokáže přisát předměty i ze vzdálenosti několika centimetrů. Manipulovat lze i s děrovanými předměty (textil, děrovaný plech apod.), neboť prostor mezi chapadlem a předmětem se na rozdíl od vakuových přísavek nemusí uzavírat.
Obr. 3. Přizpůsobivé chapadlo DHDG jemně obejme uchopovaný předmět a nekompromisně ho zadrží. Palce chapadla se vytvarují podle povrchu předmětu a jsou tak k němu velmi šetrné.


Obr. 4a. Jednoduchý simulační obvod, navržený systémem. Jednotlivé položky sestavy lze kdykoliv změnit a ověřit si jejich vliv na celkové výsledky.

Pro zvětšení klikněte na obrázek


Obr. 4b. Výsledky simulace pohybu pneumatického pohonu vám ukážou nejen celkové hodnoty, ale i průběh zrychlení a hranice pro namáhání kinematiky. Můžete si snadno ověřit svoje předpoklady i bez nákupu reálného vybavení.

Pro zvětšení klikněte na obrázek

Obr. 5. Positioning Drives určí, která z mnoha kombinací motoru, pohonu, převodovky a řízení se pro danou úlohu hodí nejlépe. Pomocí simulace můžete přesně zhodnotit, jak se bude systém chovat a jakého výkonu dosáhne. Zkontrolujete i mechanické vedení pohonu. To vše jak pro přímočarý, tak i pro rotační pohyb.
Obr. 6. Příklad kompletně smontovaného manipulátoru ze stavebnice Festo – dodává se jak v této formě, tak i jako skutečná stavebnice, tedy dodávka jednotlivých částí a dílů, které si zákazník sám smontuje.

Ing. Zdeněk Haumer
Festo
vaclav_lacina@festo.com
www.festo.cz

Reklama
Související články
Roboty pro automobilový sektor

Kompletní obnova automatizovaných robotických linek iniciovaná vrcholovým managementem společnosti Magneti Marelli vedla v závodě nacházejícím se v Crevalcore (územně správní celek města Bologna) ke zvyšování počtu zaměstnanců i efektivity těchto automatizovaných výrobních linek. Jak vysvětluje Marco Calabrese, ředitel údržby výrobního závodu, mnoho úkolů, které byly manuálního charakteru, je nyní zautomatizováno. „V těchto případech potřebujeme dosáhnout vyšší přesnosti, opakovatelnosti, výkonnosti a výrobní kvality a v zájmu vyšší efektivity samozřejmě i snížit dobu trvání cyklu. Integrací robotické automatizace zvýšila kvalitu a produktivitu práce a vedla i ke zvýšení počtu zaměstnanců pracujících v našem závodě.“

Kontrola nad robotizací

"Robot je stroj pracující s určitou mírou samostatnosti, vykonávající určené úkoly, a to předepsaným způsobem a při různých mírách potřeby interakce s okolním světem a se zadavatelem: Robot je schopen své okolí vnímat pomocí senzorů, zasahovat do něj, případně si o něm vytvářet vlastní představu, model." Takto zní definice z Wikipedie. Aby byl robot schopen všechny tyto úkony vykonávat, je k tomu zapotřebí celé řady podpůrných softwarových programů.

Harmonizace ve svařování

Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

Související články
Velmi rychlá dvojčata

SolidCAM a InventorCAM jsou jeden a tentýž CAM program integrovaný v různých CADech (SolidWorks a Autodesk Inventor), proto má smysl mluvit o obou najednou. Neliší se funkčně totiž opravdu vůbec, pouze je uživatel ovládá ve svém oblíbeném CADu.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Virtuální stroj pomáhá vyhnout se poškození

Kolize během obrábění jsou vždy nákladnou záležitosti. Tím, jak se výroba vybavuje stále vyšší úrovní automatizace a s rozšiřováním aplikací internetu věcí (IIoT) nabývá prevence chyb na složitosti i časové náročnosti. Japonský výrobce CNC strojů Okuma , který si jako jediný na světě vyrábí veškeré klíčové komponenty obráběcích strojů sám, vyvinul digitální řešení, které slouží k přípravě, simulaci a otestování celého procesu obrábění před jeho zahájením. Během vlastního obrábění provádí systém Collision Avoidance Systém (CAS) velmi přesnou virtuální simulaci s předstihem v řádu milisekund před vlastním řezáním. Jakékoli kolize, které by mohly nastat, jsou tak zablokovány předtím, než mohou způsobit vážná poškození - šetříc čas a peníze provozovatele stroje.

Digitalizujeme svět obrábění

Digitalizace v oblasti obráběcích strojů je poměrně nový fenomén. Svět digitalizace se stává svébytným ekosystémem a Siemens jako jediný má pro jeho vytvoření a fungování potřebnou škálu nástrojů – od simulačních programů pro plánování a virtuální zprovoznění strojů, výrobků i procesů přes řídicí systémy a další prvky průmyslové automatizace po monitoring a sběr dat, cloudová úložiště i manažerské nadřazené systémy. Jaké výhody digitalizace přináší, ukázal Siemens na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně mimo jiné také na prototypu multifunkčního obráběcího centra MCU450 společnosti Kovosvit MAS.

Sinumerik 840D SL se softwarem 4.7

V prosinci 2015 po relativně dlouhém a rozsáhlém testování u pilotních zákazníků uvolnila společnost Siemens k prodeji dlouho očekávaný software 4.7, a to ve verzi 4.7 SP2 HF1. Tento software přináší řadu nových funkcí, které usnadňují a rozšiřují operátorské a programátorské možnosti řídicího systému Sinumerik 840D SL. Mnoho novinek nabízí i pro výrobce strojů. Nové funkce usnadní a zkrátí oživování strojů a zvýší kvalitu obráběcího stroje.

Pomocník pro plánování výroby

Většina lidí dnes ví, že žádná firma, která chce být konkurenceschopná, neobejde bez kvalitního ERP. Díky němu lze především řídit procesy, a to doslova všechny. Ne každý si však uvědomuje, jak velké mohou být rozdíly mezi systémy pro jednotlivé oblasti podnikání. Asi nejsofistikovanější ERP najdeme bezesporu ve výrobních firmách.

Jste připraveni na budoucnost? Zjistěte to...

Každý den se probouzíme do situace, kdy nekonečný boj o nové zákazníky o kousek přitvrdí, je stále náročnější a vyhraje ten, kdo se nejlépe a nejrychleji přizpůsobí. Jak řekl rakouský psychiatr Viktor Frankl, základní lidskou vlastností je svoboda rozhodnout se, i když její uplatnění nemusí být lehké. Člověk není svobodný ve vztahu k podmínkám, v nichž žije, ale má svobodu v tom, jaké k nim zaujme stanovisko. Jak se rozhodnete vy?

Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

MSV představí svět budoucnosti

Mezinárodní strojírenský veletrh vstupuje do svého již 61. ročníku. Během let se z něj stal nejrenomovanější oborový veletrh. Je tedy jasné, že řídit jej tak, aby renomé neztratil, není nic snadného a vyžaduje to člověka nejen schopného, ale i zkušeného. Současný ředitel, Ing. Michalis Busios, bezesporu splňuje obojí. Dokladem je skutečnost, že pro veletrh úspěšně pracuje již od roku 2008.

Budoucnost zkušebnictví

Společnost AV Engineering, a. s., je v ČR známa především ve spojení s produkty PTC - PTC Creo, Windchill nebo Vuforia a Thingworx. Její dceřiná společnost AV R&D, s. r. o., se zabývá zakázkovým vývojem výrobků, technickými výpočty, simulacemi a v neposlední řadě také zkouškami a testováním výrobků.

Praktický výzkum nám dělá svět lepším

Prof. Ing. Milan Gregor, PhD. se narodil v Prievidzi a dětství prožil v Necpaloch. Zde u příležitosti oslav 600. výročí první písemné zmínky byl v roce 2015 oceněn Cenou primátorky Prievidzy za mimořádné zásluhy v rozvoji hospodářství, vědy a techniky a šíření dobrého jména Slovenské republiky v zahraničí.

Rodinné podnikání v přesné strojařině

Brněnská firma VKV Horák se zabývá konstrukcí, vývojem a výrobou přístrojové mechaniky, přípravků, jednoúčelových strojů, forem pro vstřikování plastů, lití polyuretanových dílů a vakuovému tváření plastů. S jejím zakladatelem, panem Zdeňkem Horákem, jsme si povídali o aspektech podnikání v českém prostředí, o vzdělávání, kvalitě škol, průmyslu budoucnosti.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit