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

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
Software boří bariéry v programování robotů

Robotmaster – CAD/CAM pro programování robotů – se stal vítězem soutěže Game Changer Awards. Tuto soutěž vyhlašuje prestižní magazín RBR (Robotic Business Review), který sleduje a hodnotí průlomové technologie a nové trendy, světové obchodní a technologické lídry v oblasti robotiky a přichází s nejnovějšími zprávami a analýzami z oblasti globálního robotického průmyslu.

Optimalizace výroby a dodávek v hutním průmyslu

Chcete-li vyrábět více než 5 milionů tun oceli ročně a dodat každou zakázku včas, musíte pracovat s přesně řízeným harmonogramem. Jednotlivé fáze procesu je třeba pečlivě načasovat a připravit. Tuny koksu, surového železa, šrotu a dalších surovin musí být dodány do výroby přesně tehdy, kdy je potřeba, a ocel musí být odlita dříve, než se stihne ochladit. Při výrobě surového železa mohou jednotlivé fáze procesu následovat jedna za druhou. Logistika výroby oceli je však mnohem složitější a náročnější jsou i požadavky zákazníků.

Programování robotů tématem konference v Lisabonu

Počátkem února 2013 proběhla v portugalském Lisabonu mezinárodní konference prodejců a partnerů systému Robotmaster. Zúčastnilo se jí více než 64 prodejců z celého světa a samozřejmě nechyběli zástupci vývojářů systému firmy Jabez technologies Kanada a Intercam SA Švýcarsko, kteří zároveň představili unikátní novinky v nové verzi Robotmaster V6. Ta také bude v nejbližších dnech vydána.

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.“

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

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.

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.

Silná geometrie s měkkým řezem

Existují prezentace produktů, které je potřeba přečíst si několikrát, než je člověk pochopí. Tato prezentace k nim ovšem nepatří. S-Cut SC-UNI je fréza, jejíž funkční princip lze přes její unikátní provedení, nebo právě proto, velmi snadno vysvětlit. Její břity ve tvaru S a extrémně nestejné dělení potlačující chvění vyvolané procesem obrábění vytvářejí z této frézy vysoce kvalitní nástroj, který v rámci veškerých srovnávacích testů poráží porovnávané frézy.

Inteligentní řešení pro hospodárné obrábění miniaturních dílů

Až do současnosti byla přesná mikroobráběcí centra stavěna především výzkumnými ústavy a některými výrobci obráběcích strojů – s jen malými ohledy na výrobní náklady. Aby byla uspokojena rostoucí poptávka po stroji, který je schopen vyrábět velmi jemné geometrie dílů s vynikající přesností a s přijatelnými úrovněmi nákladů, představila společnost Makino své přesné obráběcí centrum iQ300.

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.

Automatizace programování CNC obráběcích strojů

Produktivita programování CNC obráběcích strojů může být výrazným způsobem navýšena implementací automatizace programovacích postupů, čímž lze docílit enormního zkrácení času přípravy NC programů. Článek poskytuje náhled na princip automatizace programování, který je dostupný v systému NX CAM pod názvem Feature Based Machining.

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.

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