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Post on 18-Oct-2018
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Automação da Produção• Automação– É uma tecnologia que faz uso de sistemas mecânicos,
elétricos, eletrônicos e de computação (emprego de robôs) para efetuar o controle de processos produtivos.
– Exemplo: linha de montagem automotiva.
Automação da Produção
• Os robôs são totalmente programáveis, possuem braços móveis e são empregados em uma variedade de atividades– Carregamento e descarregamento de máquinas– Soldagem– Pintura e jateamento– Processos de conformagem e usinagem
Fundamentos da tecnologia de robôs• A robótica abrange tecnologia de mecânica, eletrônica e computação.
Alem disso, participam em menor grau teoria de controle, microeletrônica, inteligência artificial, fatores humanos e teoria de produção.
• Trataremos apenas de robôs industriais (empregados na automação da produção).
• Na terminologia apresentada para robôs industriais, um robô será composto de um circuito eletrônico computadorizado de controle e um mecanismo articulado denominado manipulador.
• Consideramos neste texto que são termos idênticos:– robô, – braço mecânico, – mecanismo robótico, – manipulador, – manipulador mecânico– manipulador robótico
Anatomia dos Braços Mecânicos Industriais• Braço
– São Elos unidos por juntas de movimento relativo.– O braço é fixado a base por um lado e ao punho pelo outro
• Juntas– As juntas são acopladas aos acionadores, ou atuadores (por exemplo
motores) para realizarem os movimentos individualmente– Elas são instruídas por um sistema de controle.
Anatomia dos Braços Mecânicos Industriais
• Punho– Constitui-se de várias juntas próximas entre si, que permitem a
orientação do órgão terminal .
• Órgão Terminal– Mão ou ferramenta destinada a realizar a tarefas específica
Tipos de Juntas• As juntas podem ser classificadas comoAs juntas podem ser classificadas como
– Prismática ou linear (L) Prismática ou linear (L) • Move em linha reta. São compostas de duas hastes que deslizam entre si;
– Rotativa de torção ou torcional (T) Rotativa de torção ou torcional (T) • Os elos de entrada e de saída tem a mesma direção do eixo de rotação
da junta.– Rotativa rotacional (R): Rotativa rotacional (R):
• Os elos de entrada e de saída são perpendiculares ao eixo de rotação da junta.
– Rotativa revolvente (V): Rotativa revolvente (V): • O elo de entrada possui a mesma direção do eixo de rotação, mas o elo de
saída e perpendicular a este.
Tipos de Juntas• Junta prismática ou linear (L)
– Move em linha reta. São compostas de duas hastes que deslizam entre si;
Tipos de Juntas• Rotativa de torção ou torcional (T )
– Os elos de entrada e de saída tem a mesma direção do eixo de rotação da junta.
Eixo de rotação: ------
Tipos de Juntas• Rotativa rotacional (R)
– Os elos de entrada e de saída são perpendiculares ao eixo de rotação da junta.
Eixo de rotação
Eixo de rotação: ------
Tipos de Juntas• Rotativa revolvente (V):
– O elo de entrada possui a mesma direção do eixo de rotação, mas o elo de saída e perpendicular a este.
Eixo de rotação: ------
Configuração do braço (robô)• Nomenclatura para os manipuladores e ao punho é baseado nos tipos de juntas
utilizadas na cadeia de elos.• Configurações típicas para o braço e o punho de robôs industriais
Configuração do braço (robô)• Robô Cartesiano (LLL):
– Usa três juntas lineares. É o robô de configuração mais simples. Ele desloca as três juntas uma em relação a outra.
Configuração do braço (robô)• Robô Cilíndrico (LVL):
– Ele possui na base uma junta linear (L), sobre a qual apóia-se uma junta rotativa (revolvente (V)) . Uma terceira junta linear (L) é conectada na junta rotativa formando uma configuração LVL
V
L
L
Órgão Terminal• É usado para descrever a mão ou ferramenta que esta conectada
ao pulso, como por exemplo, uma pistola de solda, garras, pulverizadores de tintas, entre outros.
• Alguns órgãos terminais são dotados de sensores que fornecem informações sobre os objetos.
• Os órgãos terminais mais comuns utilizados pelos robôs são:– Garras de 2 ou mais dedos– Ventosas de sucção– Imas ou eletroímãs– Ganchos– Colheres
Órgão Terminal• Garra de dois dedos
– Modelo simples e com movimentos paralelos ou rotacionais. – Proporciona pouca versatilidade na manipulação dos objetos,
pois existe limitação na abertura dos dedos. A dimensão dos objetos não pode exceder esta abertura.
Órgão Terminal• Garra para objetos cilíndricos
• consiste de dois dedos com semicírculos, os quais permitem segurar objetos cilíndricos de diversos diâmetros diferentes.
Órgão Terminal• Garra articulada
– A garra articulada tem a forma mais similar a mão humana, a qual proporciona uma versatilidade considerável para manipular objetos de formas irregulares e tamanhos diferentes.
– Esta característica esta relacionada com a quantidade de elos.
Órgão Terminal• Além das garras, ventosas e ganchos, algumas
aplicações exigem ferramentas especificas, entre as quais citam-se:
• Ferramenta para solda a ponto• Ferramenta para solda a arco• Pistola de pintura• Dispositivos para furação ou rosqueamento• Ferramentas especiais
Sistema de Acionamento (atuadores)• Acionadores ou atuadores são dispositivos responsáveis pelo
movimento das articulações (juntas) e do desempenho dinâmico do robô. – Elétricos
• Exemplo: Motor de corrente contínua.• Motor é um dispositivo que produz movimento de rotação baseado na
circulação de uma corrente elétrica sob um campo magnético que produz uma força contraeletromotriz induzida Campo magnético
Força contra-eletromotriz induzida
Sistema de Acionamento (atuadores)• Acionadores Hidráulicos
• Utilização de óleo• Principais componentes : motor, cilindro, bomba de óleo, válvula e
tanque de óleo. • Motor: responsável pelo fluxo de óleo no cilindro em direção ao pistão
que movimenta a junta. • É geralmente associado a robôs de maior porte, quando comparados aos
acionadores pneumáticos e elétricos. • A precisão em relação aos acionadores elétricos é menor.
• Acionadores Pneumáticos• São semelhantes aos acionadores hidráulicos, porém a diferença é a
utilização de ar ao invés de óleo
https://www.youtube.com/watch?v=CTJZJerzZPY
https://www.youtube.com/watch?v=wURRENFrYks
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