5/26/2018 Robotizacija

1/11

1. to je robot, iz ega se sastoji? Ukratko ga opiite.

"Robot je viefunkcionalni manipulator s mogunou reprogramiranja, a predvien je da

prenosi materijale, dijelove, alate ili posebne naprave i sklopove te obavlja promjenjive unaprijed

programirane operacije". Roboti se temelje na odreenom nivou razvoja kinematike i dinamike

mehanizama, energetskih prigona, kompjutorskog upravljanja i senzora. Roboti na dananjem nivou

razvoja pokazuju znaajke: neumornost, predvidljivost, preciznost, pouzdanost, fleksibilnost,

sposobnost da rade u okolini tetnoj za ovjeka, s poveanom produktivnosti, poveanom i

ujednaenom kvalitetom uz utedu materijala i energije. Postoje dvije znaajke koje posebno

karakteriziraju robote, a to su:

- mogunost zamjene ovjeka u opasnim i monotonim poslovima (humanizacija rada),

- fleksibilnost proizvodnje.

Konstrukciju robota moe se podijeliti kako je prikazano na slici 2.1 na:

1. mehaniki sustav (manipulator)

2. energetski sustav (aktuatori)

3. mjerni sustav (senzori)

4. upravljaki sustav

2. to je manipulator, i iz kojih elemenata je sastavljen?Kod manipulatora robota se slino grai ovjeka mogu uoiti:

- tijelo ( tijelo robota moe biti u obliku postolja kod stacionarnih ili podvoz kod mobilnih robota,

- ruka,

- aka (prihvatnica).

-Kinematika struktura manipulatora: Ako se pogleda manipulator prikazan na slici 2.1 on jesastavljen od krutih tijela koje nazivamo lancima, meusobno povezanih zglobovima

3. to je lanak, a to kinematiki par? Kakvi kinematiki parovi mogu biti? Opiite ukratkodirektni i indirektni kinematiki problem kod robota.

lanakmanipulatora je kruto tijelo, slika 2.2 iji su kinematiki parametri duljina lanka i kut izmeuosi zglobova. Dinamiki parametri lanka su masa, sredite mase, i moment tromosti.Zglobovimogu

biti rotacijski i translacijski. Rotacijski zglobovi doputaju rotacijsko gibanje jednog lanka u odnosu

na drugi, slika 2.3. Translacijski zglob dozvoljava translaciju jednog lanka u odnosu na drugog.

Kinematikim parom se naziva struktura mehanizmaod dva lanka povezana zglobnom vezom. U robotici se

najee koriste kinematike veze koje imaju jedan stupanj

slobode gibanja rotacijski ili translacijski.

Kinematiki lanac je skup od n povezanihkinematikih parova. Prema nainu ostvarenja veza u

kinematikom lancu razlikuju se jednostavni, sloeni, otvoreni i zatvoreni kinematiki lanci,Direktni kinematiki problemom se naziva sluaj kada je zadana promjena unutarnjh

koordinata manipulatora a potrebno je odrediti promjenu vanjskih koordinata. Kada se unutarnje

koordinate mijenjaju izmeu svojih minimalnih i maksimalnih vrijednosti vanjske koordinate opisuju

manipulacijski prostor.Inverznim kinematikim problemom se naziva odreivanje unutarnjih koordinata ako su

poznate vanjske koordinate. Ovaj problem je znatno sloeniji od direktnog kinematikog problema jer

zahtijeva rjeavanje sistema nelinearnih trigonometrijskih jednadbi.

-Manipulacijski prostorje skup toaka u koji manipulator moe dovesti prihvatnicu (centar prihvata,

vrh alata i drugo).

-Radni prostor ine samo one toke manipulacijski prostora koje manipulator moe dosei uz

proizvoljnu orijentaciju prihvatnice.

5/26/2018 Robotizacija

2/11

4. Koliko je minimalno potrebno stupnjeva slobode gibanja za postavljanje po koordinatama akoliko za orijentaciju prihvatnice.

Za dostizanje bilo koje toke u trodimenzionalnom prostoru nuna su, ali ne uvijek i dovoljna,

tri stupnja slobode gibanja otvorenog kinematikog lanca robota. U dostignutoj toki za orijentaciju

potrebna su jo tri stupnja slobode gibanja. Stoga najvei broj suvremenih industrijskih robota

posjeduje est stupnjeva slobode gibanja, od kojih su tri posljednje rotacije oko osi koje se najee

sijeku u jednoj toki (centru ake). Unutarnje koordinate predstavljaju skalarne veliine koje

opisuju relativan poloaj jednog lanka u odnosu na drugi lanak kinematikog para. Kod rotacijskog

zgloba unutarnja koordinata je kut zakreta u zglobu, a kod translacijskog kinematikog para je linearni

pomak uzdu osi zgloba. Vanjske koordinate opisuju poloaj i orijentaciju ake manipulatora

(posljednji lanak kinematikog lanca) u odnosu na neki nepokretni koordinatni sustav. Najee se

bira nepokretni koordinatni sustav takav da bude vezan za bazu manipulatora. Poloaj ake opisuje se

pomou tri Descartesove koordinate (x,y,z) ili se koriste cilindrine odnosno sferne koordinate.

Orijentacija ake se najee opisuje Eulerovim kutovima u odnosu na nepokretni koordinatni sustav.

5. Opiite redudantnost robota i za ega nam je vana.

Pokretljivost manipulatora (redundantnost) je viak stupnjevaslobode gibanja manipulatora. Ova znaajka je naroito potrebna kod

robota u ijem radnom prostoru postoje prepreke. Redundantnost

omoguava da manipulator moe zauzeti viepoloaja za istu poziciju

i orijentaciju ake. Broj redundantnosti nekog manipulatora se odreuje

na nain da se za proizvoljni nepromjenjivi poloaj i orijentaciju ake

kinematiki lanac dovede u mogue nezavisne poloaje, koliko

nezavisnih poloaja kinematiki lanac moe zauzeti toliki broj

redundantnosti ima manipulator, slika 2.7.

6. to je fleksibilnost robota i u emu se oituje?

Fleksibilnost robota je u mogunosti reprogramiranja, to je upravo ona znaajka kojom se

proizvodnja uz pomo robota razlikuje od ostalih. Karakteristika joj je da se relativno jednostavnim

zahvatima u proizvodnim procesima izmijeni asortiman (vrsta i varijacija) proizvoda i omogui brz

izlazak na trite.

7. Opiite to je potrebno izvriti u proizvodnji prije primjene robota za zavarivanje.

Radi to boljeg iskoritenja robota prvo od ega treba poi su konstrukcije koje se zavaruju, a mogu se

podijeliti (slika 5.1) u: 1. Ravninske konstrukcije (sanduci, paneli s ukruenjima).

2. Tankostijene konstrukcije (cilindrine i sferne posude).

3. Reetkaste konstrukcije (ravninske i prostorne).4. Postolja, nosai, okviri.

5. Elementi strojeva (kuita, postolja, alati).

Svaki od tipova konstrukcija se treba analizirati sa stanovita:

1. Vrste i debljine materijala (na temelju kojih se odreuje postupak zavarivanja).

2. Tipa zavara (sueljni, kutni i ostali).

3. Oblik linije zavarenog spoja (pravocrtni, kruni, krivocrtni, kombinirani).

4. Duljine zavara.

5. Teine elemenata.

Sistematizaciju je potrebno izvriti iz razloga to svaka od konstrukcija ima svoje specifinosti.

Na primjer, reetkaste konstrukcije i postolja zahtijevaju velik broj kratkih zavara vrlo sloenog oblika

iji poloaj u prostoru moe biti vrlo raznolik, to postavlja visoke zahtjeve na robote i robotskuopremu. S druge strane teki, elementi s dugakim zavarima omoguuju da radi vei broj robota

istovremeno s istim ili razliitim znaajkama. Primjena razliitih postupaka zavarivanja e zavisiti od

debljine i oblika materijala koji se zavaruje. Najei je krivocrtni oblik linije zavarivanja.

5/26/2018 Robotizacija

3/11

8. Nabrojite kontaktne i beskontaktne senzore. Koje su im prednosti a koji nedostaci?

-Kontaktni senzori se koriste za jednostavnije voenje. Princip rada je prikazan na slici 5.12.

Nedostatak su im veliki gabariti kod kontinuiranog voenja po tri i vie ploha, to dovodi i do faznog

kanjenja. Beskontaktni senzori se koriste najee kod kutnih zavara. Dijele se po principu rada na:

pneumatske, kapacitivne, ultrazvune, induktivne i optike. Najvie se primjenjuju induktivni senzori

jer su malih dimenzija pa se mogu koristiti za voenje po vie ploha.Velika prednost im je to mogu

odrediti toku u kojoj treba zapoeti zavarivanje. Koriste se kod zavarivanja magnetinih i

nemagnetinih materijala.Nedostatak im je to na signal induktivnog davaa utjee: zagrijavanje,

ekektromagnetsko polje, spoj povrina, ili linija elemenata koji je u zoni zavarivanja. Induktivni

davai imaju ogranienje kod neprekidnog kutnog zavarivanja unutar kutijaste konstrukcije, tako da ne

mogu biti univerzalni, ali se mogu koristiti za sve ostale tipove konstrukcija.

9. Elektrini luk kao senzor. Opiite nain rada, prednosti i nedostatke.

Iz mjerenja razlike parametara elektrinog luka (struje i napona) mogue je odrediti poloaj

zavarenog spoja. Kvaliteta informacije ovisi od karakteristike izvora napajanja. Pri blago padajuim

karakteristikama osnovna informacija sadrana je u jaini struje, a pri strmoj padajuoj u naponu

luka. Kod kutnih su zavara dozvoljeni odreeni pomaci kako uzdu elektrode tako i u poprenomsmjeru. Informacija o poprenom pomicanju sadrana je u razlici zavarivake struje u krajnim

tokama oscilirajueg gibanja elektrode ili razlici integralnih vrijednosti struje za vrijeme gibanja

elektrode. Informacije o uzdunom pomicanju elektrode je sadrana u veliini razlike vrijednosti

struje i nekoliko etalonskih veliina. Pri zavarivanju sueonih vieslojnih zavara ili zavara

promjenjive irine lijeba mogue je odrediti srednju liniju zavarivanja iz poprenog gibanja

elektrode i iz zadane vrijednosti zavarivake struje pri primicanju elektrode prema stijenkama

izradka. Popreno gibanje pri robotiziranom zavarivanju najee ostvaruje manipulator.

-Nedostataksistema adaptivnog upravljanja s koritenjem luka je to proces adaptacije poinje poslije

poetka zavarivanja. Kod znaajnog poetnog odstupanja elektrode i linije spajanja zavar se ne

poklapa s linijom zavarivanja. Ovaj nedostatak se otklanja ugradnjom induktivnog senzora.

-Osnovne prednostielektrinog luka kao senzora su:- neposredno mjerenje u toki zavarivanja, to iskljuuje greke zbog nepoklapanja toke

mjerenja i toke zavarivanja pa nije potrebna kompenzacija vremenskog kanjenja.

- upravljanje poloajem samog luka, a ne osi elektrode.

-nepostojanje bilo kakvih senzora ili drugih ureaja u podrjuju zavarivanja vezanih za

mjerenje poloaja zavarenog spoja.

10. Tehnologinost kod zavarivanja pomou robota.

Jo u procesu projektiranja proizvoda koji e se izraivati pomou robota treba voditi rauna o

tehnologinosti zavarenih konstrukcija. Da se ostvari manja cijena proizvoda uz zahtijevanu kvalitetu

treba voditi rauna o osnovnim pravilima kod projektiranja izradaka. Osnovna pravila o kojima trebavoditi rauna kod projektiranja izradaka koji e se raditi pomou robota su:

- nastojat da broj smjerova koje robot treba zauzeti bude minimalan jer robot teko mijenja

orijentaciju u prostoru,

- zavare tako projektirati da se osigura dobro voenje senzorima,

- razvijati modularne konstrukcije podsklopova,

- nastojati da elementi konstrukcija budu simetrini, da se izbjegne potreba manipulacije zbog

orijentacije.

5/26/2018 Robotizacija

4/11

12. Koji problemi mogu nastati kod zavarivanja krunih zavara?

U procesu zavarivanja esto se javlja sluaj kod kutnog zavara da se linija vrha robota i vrha elektrode(elektrodne ice) ne poklapaju, slika 5.7 i 5.9. To dovodi do odreenih potekoa kod programiranja

robota kada se zavaruju kruni zavari jer brzina zavarivanja i brzina vrha manipulatora nisu jednake.

Za manje elemente to se rjeava na nain kako je prikazano na slici 5.8.Kada nije mogue izjednaiti

brzinu zavarivanja i brzinu vrha robota javlja se dodatni problem kod prijelaza s pravocrtne linije

zavarivanja na polukruni, slika 5.9. Iz slike 5.9B je vidljivo da kod zavarivanja unutarnje strane luka

brzina vrha manipulatora je negativna stoga je potrebno odrediti odnos brzine zavarivanja i brzine vrha

manipulatora. Kod zavarivanja konstantnom brzinom nepokretnih izradaka i neprekinutim

zavarivanjem odnos brzine zavarivanja vz i vrha manipulatora vM, uz D = 0 i oznake na slici 5.9

odnose se kao duljine lukova.

13. Nabrojite i ukratko opiite pomonu opremu kod zavarivanja pomou robota.

Za ureenje radnog prostora robota potrebna je pomona oprema koja treba omoguiti orijentaciju

konstrukcije u prostoru radi osiguranja optimalnog poloaja kod zavarivanja. Dio potrebnih stupnjeva

slobode potrebnih za dostizanje potrebnog poloaja i orijentacije mogu se ostvariti manipulatorom a

dio pomonom opremom. Pomonu opremu se moe podijeliti na:

- mehanizirana,

- mehanizirana s vlastitim pogonom,

- mehanizirana s vlastitim pogonom i povratnom vezom,

- numeriki upravljana oprema koja je sinhrono voena s robotom.

Tipovi pomone opreme kod zavarivanja robotom:

1) mehanizirana oprema za stezanje, 2) mehanizirani s vlastitim pogonom jednog stupnja slobodegibanja, 3) numeriki upravljana okretni stol s tri stupnja slobode gibanja.

14. Ukratko opiite adaptivno upravljanje. Nabrojte i ukratko opiite nain programiranjarobota!

Programiranje robota je upravljanje gibanjem, brzinom i ubrzanjem svakog zgloba u robotskim ili

unutarnjim koordinatama, a na temelju zadane putanje i brzine vrha manipulatora u koordinatama

okolnog prostora ili vanjskim koordinatama.Programiranje robota moe biti: runo, direktno i indirektno uenje robota, tekstualno programiranje.

Runo programiranjeNa poloaje do kojih treba doi robot postavljaju se mikroprekidai. Mogueje programirati i brzinu izmeu pojedinih toaka.Direktno uenje robotase sastoji u tome da se robot postavi u reim rada za uenje, a rad nika

koji dobro poznaje tehnoloki postupak vodi prihvatnicu robota po eljenoj putanji. Za to vrijeme

5/26/2018 Robotizacija

5/11

upravljaki sustav robota pamti poloaj i brzinu robota. Nakon toga robot moe ponoviti naueno

gibanje.

Indirektno uenje robotaje uenje da se preko odgovarajuih tastera vodi robot po eljenojputanji. Najee se koristi za voenje vrha robota izmeu toaka. Nedostatak mu je to je robot izvan

proizvodnje u procesu uenja.

Za tekstualno programiranje se koristite standardni programski jezici (ALGOL, PASCAL)ili posebni jezici za robote AL, HELP, MCL, PAL. Osnovna je mana to se od korisnika zahtijeva

znatna razina znanja o programskim jezicima. Pri programiranju robota voenje vrha manipulatora

moe biti: 1.toka toka; 2.Voenje po kontinuiranojputanji

15. Opiite ukratko odnos robota i izratka kod zavarivanja.

Koja e se oprema koristiti ovisno je o potrebnom meusobnom poloaju robota i izratka u

postupku zavarivanja. Meusobni poloaj moe biti:

1. Izradak ne mijenja svoju orijentaciju upostupku zavarivanja (ostaje nepomian ili se jednoliko giba

na traci). Robot izvri sve kretnje potrebne za zavarivanje. Koristi se kod jednostavnijih elemenata

gdje je pristup i poloaj kod zavarivanja jednostavniji.

2. Izradak mijenja osi orijentacije u prostoru, no u toku zavarivanja ne mijenja poloaj. Sve kretnje

potrebne za zavarivanje ostvaruje manipulator. Koristi se gdje je potrebna preorijentacija izratka.3. Izradak mijenja poloaj za vrijeme zavarivanja a robot sinkronizirano prati kretanje i dovodi se u

poloaj potreban za kvalitetno zavarivanje.

4. Robot dri izradak i dovodi ga pod nepokretni ureaj za zavarivanje. Koristi se kod laganih izradaka

s jednostavnim ili sloenom linijom zavarivanja

Da bi robotska proizvodnja bila to efikasnija, esto se na dijelu pomone opreme vre

pripreme elementa koje je potrebno zavariti, dok robot na drugom dijelu vri postupak zavarivanja,

-Voenje robota toka toka: Najjednostavniji nain voenja je od toke do toke. Voenje seodvija izmeu toaka s tim da je robotu ostavljena potpuna sloboda u nainu izvrenja zadatka.

Prisutna su dva osnovna naina gibanja izmeu toaka: slobodni prijelaz i slijedno voenje.Slobodniprijelaz:Na temelju poznate poetne i ciljne toke, odrede se upravljane koordinate industrijskog

robota. Ukupno vrijeme prijelaza iz poetne u ciljnu toku bit e jednako vremenu one upravljanekoordinate ija promjena najdue traje.Nedostatak ovog tipa voenja je pojava relativno velikih

inercijskih sila i potreba za velikom energetskom podrkom tokom ubrzanja. Slijedno voenja:Ovimvoenjem promjena upravljanih koordinata ne vri se u najkraem vremenu u kojim se mogu izvriti

nego tijekom cijelog vremena najsporije upravljane koordinate. Prednost slijednog voenja je

smanjenje inercijskih sila i energetske podrke na poetku gibanja.

5/26/2018 Robotizacija

6/11

1. to je robot, iz ega se sastoji? Ukratko ga opiite.

"Robot je viefunkcionalni manipulator s mogunou reprogramiranja, a predvien je da prenosi materijale,dijelove, alate ili posebne naprave i sklopove te obavlja promjenjive unaprijed programirane operacije". Roboti setemelje na odreenom nivou razvoja kinematike i dinamike mehanizama, energetskih prigona, kompjutorskogupravljanja i senzora. Roboti na dananjem nivou razvoja pokazuju znaajke: neumornost, predvidljivost, preciznost,pouzdanost, fleksibilnost, sposobnost da rade u okolini tetnoj za ovjeka, s poveanom produktivnosti, poveanom iujednaenom kvalitetom uz utedu materijala i energije. Postoje dvije znaajke koje posebno karakteriziraju robote, a

to su: - mogunost zamjene ovjeka u opasnim i monotonim poslovima (humanizacija rada),- fleksibilnost proizvodnje.

Konstrukciju robota moe se podijeliti kako je prikazano na slici 2.1 na:1. mehaniki sustav (manipulator)2. energetski sustav (aktuatori)3. mjerni sustav (senzori)4. upravljaki sustav

2. to je manipulator, i iz kojih elemenata je sastavljen?

Kod manipulatora robota se slino grai ovjeka mogu uoiti:- tijelo ( tijelo robota moe biti u obliku postolja kod stacionarnih ili podvoz kod mobilnih robota,- ruka,- aka (prihvatnica).

-Kinematika struktura manipulatora: Ako se pogleda manipulator prikazan na slici 2.1 on je sastavljen od krutihtijela koje nazivamo lancima, meusobno povezanih zglobovima.

Slika 2.1 Manipulator sa 6 stupnjeva slobode gibanja

5/26/2018 Robotizacija

7/11

3. to je lanak, a to kinematiki par? Kakvi kinematiki parovi mogu biti? Opiite ukratko direktni iindirektni kinematiki problem kod robota.

lanakmanipulatora je kruto tijelo, slika 2.2 iji su kinematiki parametri duljina lanka i kut izmeu osi zglobova.Dinamiki parametri lanka su masa, sredite mase, i moment tromosti.

Slika 2.2 lanak manipulatora

Zglobovimogu biti rotacijski i translacijski. Rotacijski zglobovi doputaju rotacijsko gibanje jednog lanka u odnosuna drugi, slika 2.3. Translacijski zglob dozvoljava translaciju jednog lanka u odnosu na drugog.

Slika 2.3 Rotacijski zglob Slika 2.4 Translacijski zglob

Kinematikim paromse naziva struktura mehanizma od dva lanka povezana zglobnom vezom. U robotici senajee koriste kinematike veze koje imaju jedan stupanj slobode gibanja rotacijski ili translacijski.

Kinematiki lanac je skup od n povezanih kinematikih parova. Prema nainu ostvarenja veza ukinematikom lancu razlikuju se jednostavni, sloeni, otvoreni i zatvoreni kinematiki lanci, slika 2.5.

Direktni kinematiki problemomse naziva sluaj kada je zadana promjena unutarnjh koordinata manipulatora apotrebnoje odrediti promjenu vanjskih koordinata. Kada se unutarnje koordinate mijenjaju izmeu svojih minimalnihi maksimalnih vrijednosti vanjske koordinate opisuju manipulacijski prostor.

Inverznim kinematikim problemom se naziva odreivanje unutarnjih koordinata ako su poznate vanjskekoordinate. Ovaj problem je znatno sloeniji od direktnog kinematikog problema jer zahtijeva rjeavanje sistemanelinearnih trigonometrijskih jednadbi.

4. Koliko je minimalno potrebno stupnjeva slobode gibanja za postavljanje po koordinatama a koliko zaorijentaciju prihvatnice.

Za dostizanje bilo koje toke u trodimenzionalnom prostoru nuna su, ali ne uvijek i dovoljna, tri stupnjaslobode gibanja otvorenog kinematikog lanca robota. U dostignutoj toki za orijentaciju potrebna su jo tri stupnjaslobode gibanja. Stoga najvei broj suvremenih industrijskih robota posjeduje est stupnjeva slobode gibanja, od kojihsu tri posljednje rotacije oko osi koje se najee sijeku u jednoj toki (centru ake).

Unutarnje koordinatepredstavljaju skalarne veliine koje opisuju relativan poloaj jednog lanka u odnosu nadrugi lanak kinematikog para. Kod rotacijskog zgloba unutarnja koordinata je kut zakreta u zglobu, a kod

translacijskog kinematikog para je linearni pomak uzdu osi zgloba.Vanjske koordinateopisuju poloaj i orijentaciju ake manipulatora (posljednji lanak kinematikog lanca) uodnosu na neki nepokretni koordinatni sustav. Najee se bira nepokretni koordinatni sustav takav da bude vezan zabazu manipulatora. Poloaj ake opisuje se pomou tri Descartesove koordinate (x,y,z) ili se koriste cilindrineodnosno sferne koordinate. Orijentacija ake se najee opisuje Eulerovim kutovima u odnosu na nepokretnikoordinatni sustav.

5/26/2018 Robotizacija

8/11

5. Opiite redudantnost robota i za ega nam je vana.

Pokretljivost manipulatora (redundantnost) je viak stupnjevaslobode gibanja manipulatora. Ova znaajka je naroito potrebna kodrobota u ijem radnom prostoru postoje prepreke. Redundantnostomoguava da manipulator moe zauzeti vie poloaja za istu poziciju iorijentaciju ake. Broj redundantnosti nekog manipulatora se odreuje nanain da se za proizvoljni nepromjenjivi poloaj i orijentaciju ake

kinematiki lanac dovede u mogue nezavisne poloaje, kolikonezavisnih poloaja kinematiki lanac moe zauzeti toliki brojredundantnosti ima manipulator, slika 2.7Nain odreivanjapokretljivosti (redundantnosti) manipulatora).

6. to je fleksibilnost robota i u emu se oituje?

Fleksibilnost robota je u mogunosti reprogramiranja, to je upravo ona znaajka kojom se proizvodnja uzpomo robota razlikuje od ostalih. Karakteristika joj je da se relativno jednostavnim zahvatima u proizvodnimprocesima izmijeni asortiman (vrsta i varijacija) proizvoda i omogui brz izlazak natrite.

7. Opiite to je potrebno izvriti u proizvodnji prije primjene robota za zavarivanje.

Radi to boljeg iskoritenja robota prvo od ega treba poi su konstrukcije koje se zavaruju, a mogu se podijeliti (slika5.1) u: 1. Ravninske konstrukcije (sanduci, paneli s ukruenjima).

2. Tankostijene konstrukcije (cilindrine i sferne posude).3. Reetkaste konstrukcije (ravninske i prostorne).4. Postolja, nosai, okviri.5. Elementi strojeva (kuita, postolja, alati).

Svaki od tipova konstrukcija se treba analizirati sa stanovita:1. Vrste i debljine materijala (na temelju kojih se odreuje postupak zavarivanja).

2. Tipa zavara (sueljni, kutni i ostali).3. Oblik linije zavarenog spoja (pravocrtni, kruni, krivocrtni, kombinirani).4. Duljine zavara.5. Teine elemenata.

Sistematizaciju je potrebno izvriti iz razloga to svaka od konstrukcija ima svoje specifinosti. Na primjer,reetkaste konstrukcije i postolja zahtijevaju velik broj kratkih zavara vrlo sloenog oblika iji poloaj u prostorumoe biti vrlo raznolik, to postavlja visoke zahtjeve na robote i robotsku opremu. S druge strane teki, elementi sdugakim zavarima omoguuju da radi vei broj robota istovremeno s istim ili razliitim znaajkama. Primjenarazliitih postupaka zavarivanja e zavisiti od debljine i oblika materijala koji se zavaruje. Najei je krivocrtni obliklinije zavarivanja.

8. Nabrojite kontaktne i beskontaktne senzore. Koje su im prednosti a koji nedostaci?

-Kontaktni senzori se koriste za jednostavnije voenje. Princip rada je prikazan na slici 5.12. Nedostatak su im velikigabariti kod kontinuiranog voenja po tri i vie ploha, to dovodi i do faznog kanjenja. Beskontaktni senzori sekoriste najee kod kutnih zavara. Dijele se po principu rada na: pneumatske, kapacitivne, ultrazvune, induktivne ioptike. Najvie se primjenjuju induktivni senzori jer su malih dimenzija pa se mogu koristiti za voenje po vieploha. Velika prednost im je to mogu odrediti toku u kojoj treba zapoeti zavarivanje. Koriste se kod zavarivanjamagnetinih i nemagnetinih materijala. Nedostatak im je to na signal induktivnog davaa utjee: zagrijavanje,ekektromagnetsko polje, spoj povrina, ili linija elemenata koji je u zoni zavarivanja. Induktivni davai imajuogranienje kod neprekidnog kutnog zavarivanja unutar kutijaste konstrukcije, tako da ne mogu biti univerzalni, ali se

mogu koristiti za sve ostale tipove konstrukcija.

5/26/2018 Robotizacija

9/11

9. Elektrini luk kao senzor. Opiite nain rada, prednosti i nedostatke.

Iz mjerenja razlike parametara elektrinog luka (struje i napona) mogue je odrediti poloaj zavarenog spoja.Kvaliteta informacije ovisi od karakteristike izvora napajanja. Pri blago padajuim karakteristikama osnovnainformacija sadrana je u jaini struje, a pri strmoj padajuoj u naponu luka. Kod kutnih su zavara dozvoljeni odreenipomaci kako uzdu elektrode tako i u poprenom smjeru. Informacija o poprenom pomicanju sadrana je u razlicizavarivake struje u krajnim tokama oscilirajueg gibanja elektrode ili razlici integralnih vrijednosti struje za vrijemegibanja elektrode. Informacije o uzdunom pomicanju elektrode je sadrana u veliini razlike vrijednosti struje i

nekoliko etalonskih veliina. Pri zavarivanju sueonih vieslojnih zavara ili zavara promjenjive irine lijeba mogueje odrediti srednju liniju zavarivanja iz poprenog gibanja elektrode i iz zadane vrijednosti zavarivake struje priprimicanju elektrode prema stijenkama izradka. Popreno gibanje pri robotiziranom zavarivanju najee ostvarujemanipulator.

-Nedostatak sistema adaptivnog upravljanja s koritenjem luka je to proces adaptacije poinje poslije poetkazavarivanja. Kod znaajnog poetnog odstupanja elektrode i linije spajanja zavar se ne poklapa s linijom zavarivanja.Ovaj nedostatak se otklanja ugradnjom induktivnog senzora.-Osnovne prednostielektrinog luka kao senzora su:

- neposredno mjerenje u toki zavarivanja, to iskljuuje greke zbog nepoklapanja toke mjerenja itoke zavarivanja pa nije potrebna kompenzacija vremenskog kanjenja.

- upravljanje poloajem samog luka, a ne osi elektrode.-nepostojanje bilo kakvih senzora ili drugih ureaja u podrjuju zavarivanja vezanih za mjerenje poloaja zavarenog

spoja.

10. Tehnologinost kod zavarivanja pomou robota.

Jo u procesu projektiranja proizvoda koji e se izraivati pomou robota treba voditi rauna o tehnologinostizavarenih konstrukcija. Da se ostvari manja cijena proizvoda uz zahtijevanu kvalitetu treba voditi rauna o osnovnimpravilima kod projektiranja izradaka. Osnovna pravila o kojima treba voditi rauna kod projektiranja izradaka koji ese raditi pomou robota su:

- nastojat da broj smjerova koje robot treba zauzeti bude minimalan jer robot teko mijenja orijentaciju uprostoru,

- zavare tako projektirati da se osigura dobro voenje senzorima,- razvijati modularne konstrukcije podsklopova,- nastojati da elementi konstrukcija budu simetrini, da se izbjegne potreba manipulacije zbog orijentacije.

Slika 5.20 Primjeri oblikovanja detalja zavarenih konstrukcija za zavarivanje pomou robota

5/26/2018 Robotizacija

10/11

12. Koji problemi mogu nastati kod zavarivanja krunih zavara?

U procesu zavarivanja esto se javlja sluaj kod kutnog zavara da se linija vrha robota i vrha elektrode (elektrodneice) ne poklapaju, slika 5.7.

Slika 5.7 Poloaj vrha robota i vrha elektrode

To dovodi do odreenih potekoa kod programiranja robota kada se zavaruju kruni zavari jer brzina za varivanja ibrzina vrha manipulatora nisu jednake. Za manje elemente to se rjeava na nain kako je prikazano na slici 5.8.

Slika 5.8 Nain izjednaavanja brzine zavarivanja i brzine vrha robota

Kada nije mogue izjednaiti brzinu zavarivanja i brzinu vrha robota javlja se dodatni problem kod prijelaza spravocrtne linije zavarivanja na polukruni, slika 5.9. Iz slike 5.9B je vidljivo da kod zavarivanja unutarnje strane luka

brzina vrha manipulatora je negativna stoga je potrebno odrediti odnos brzine zavarivanja i brzine vrha manipulatora.Kod zavarivanja konstantnom brzinom nepokretnih izradaka i neprekinutim zavarivanjem odnos brzine zavarivanja

vzi vrha manipulatoravM, uz D= 0 i oznake na slici 5.9 odnose se kao duljine lukova.

13. Nabrojite i ukratko opiite pomonu opremu kod zavarivanja pomou robota.

Za ureenje radnog prostora robota potrebna je pomona oprema koja treba omoguiti orijentaciju konstrukcije uprostoru radi osiguranja optimalnog poloaja kod zavarivanja. Dio potrebnih stupnjeva slobode potrebnih zadostizanje potrebnog poloaja i orijentacije mogu se ostvariti manipulatorom a dio pomonom opremom. Pomonuopremu se moe podijeliti na:

- mehanizirana,- mehanizirana s vlastitim pogonom,- mehanizirana s vlastitim pogonom i povratnom vezom,

- numeriki upravljana oprema koja je sinhrono voena s robotom.Tipovi pomone opreme kod zavarivanja robotom: 1) mehanizirana oprema za stezanje, 2) mehanizirani s vlastitimpogonom jednog stupnja slobode gibanja, 3) numeriki upravljana okretni stol s tri stupnja slobode gibanja.

5/26/2018 Robotizacija

11/11

14. Ukratko opiite adaptivno upravljanje. Nabrojte i ukratko opiite nain programiranja robota!

Programiranje robota je upravljanje gibanjem, brzinom i ubrzanjem svakog zgloba u robotskim ili unutarnjimkoordinatama, a na temelju zadane putanje i brzine vrha manipulatora u koordinatama okolnog prostora ili vanjskimkoordinatama.Programiranje robota moe biti: runo, direktno i indirektno uenje robota, tekstualno programiranje.Runo programiranjeNa poloaje do kojih treba doi robot postavljaju se mikroprekidai. Mogue je programirati i

brzinu izmeu pojedinih toaka.Direktno uenje robota se sastoji u tome da se robot postavi u reim rada za uenje, a radnika koji dobropoznaje tehnoloki postupak vodi prihvatnicu robota po eljenoj putanji. Za to vrijeme upravljaki sustav robota pamtipoloaj i brzinu robota. Nakon toga robot moe ponoviti naueno gibanje.

Indirektno uenje robotaje uenje da se preko odgovarajuih tastera vodi robot po eljenoj putanji. Najeese koristi za voenje vrha robota izmeu toaka. Nedostatak mu je to je robot izvan proizvodnje u procesu uenja.

Za tekstualno programiranje se koristite standardni programski jezici (ALGOL, PASCAL) ili posebni jeziciza robote AL, HELP, MCL, PAL. Osnovna je mana to se od korisnika zahtijeva znatna razina znanja o programskimjezicima. Pri programiranju robota voenje vrha manipulatora moe biti: 1.toka toka; 2.Voenje po kontinuiranojputanji.

15. Opiite ukratko odnos robota i izratka kod zavarivanja.

Koja e se oprema koristiti ovisno je o potrebnom meusobnom poloaju robota i izratka u postupkuzavarivanja. Meusobni poloaj moe biti:1. Izradak ne mijenja svoju orijentaciju u postupku zavarivanja (ostaje nepomian ili se jednoliko giba na traci). Robotizvri sve kretnje potrebne za zavarivanje. Koristi se kod jednostavnijih elemenata gdje je pristup i poloaj kodzavarivanja jednostavniji.2. Izradak mijenja osi orijentacije u prostoru, no u toku zavarivanja ne mijenja poloaj. Sve kretnje potrebne zazavarivanje ostvaruje manipulator. Koristi se gdje je potrebna preorijentacija izratka.3. Izradak mijenja poloaj za vrijeme zavarivanja a robot sinkronizirano prati kretanje i dovodi se u poloaj potrebanza kvalitetno zavarivanje.

4. Robot dri izradak i dovodi ga pod nepokretni ureaj za zavarivanje. Koristi se kod laganih izradaka s jednostavnimili sloenom linijom zavarivanja

Da bi robotska proizvodnja bila to efikasnija, esto se na dijelu pomone opreme vre pripreme elementa kojeje potrebno zavariti, dok robot na drugom dijelu vri postupak zavarivanja,-Voenje robota toka toka: Najjednostavniji nain voenja je od toke do toke. Voenje se odvija izmeutoaka s tim da je robotu ostavljena potpuna sloboda u nainu izvrenja zadatka. Prisutna su dva osnovna nainagibanja izmeu toaka: slobodni prijelaz i slijedno voenje.Slobodni prijelaz:Na temelju poznate poetne i ciljnetoke, odrede se upravljane koordinate industrijskog robota. Ukupno vrijeme prijelaza iz poetne u ciljnu toku bit ejednako vremenu one upravljane koordinate ija promjena najdue traje. Nedostatak ovog tipa voenja je pojavarelativno velikih inercijskih sila i potreba za velikom energetskom podrkom tokom ubrzanja. Slijedno voenja:Ovimvoenjem promjena upravljanih koordinata ne vri se u najkraem vremenu u kojim se mogu izvriti nego tijekomcijelog vremena najsporije upravljane koordinate. Prednost slijednog voenja je smanjenje inercijskih sila i energetskepodrke na poetku gibanja.