Nola diseinatu eta eraikitzen den PAUL, robot biguna

Esteken taula

Laburpena eta 1 Sarrera

2 Lotutako Lanak

2.1 Eraginketa pneumatikoa

2.2 Beso pneumatikoak

2.3 Robot bigunen kontrola

3 PAUL: Diseinua eta Fabrikazioa

3.1 Roboten diseinua

3.2 Materialen hautaketa

3.3 Fabrikazioa

3.4 Errendimendu Bankua

4 Datuak eskuratzea eta begizta irekiko kontrola

4.1 Hardwarearen konfigurazioa

4.2 Ikusmena Harrapatzeko Sistema

4.3 Datu multzoen sorrera: Tauletan oinarritutako ereduak

4.4 Begizta irekiko kontrola

5 Emaitzak

5.1 PAUL azken bertsioa

5.2 Laneko eremuaren analisia

5.3 Tauletan oinarritutako ereduen errendimendua

5.4 Tolesketa-esperimentuak

5.5 Pisua eramateko esperimentuak

6 Ondorioak

Finantzaketari buruzko informazioa

A. Egindako esperimentuak eta erreferentziak

3.3 Fabrikazioa

Fabrikazio-prozesuaren lehen urratsa argizarizko nukleoak lortzea da, zeinak, moldean sartzean, bukatutako segmentuan maskuriak izango diren zuloak sortzeko erabiltzen diren. Hauek aldez aurretik egindako molde emeetan parafina argizaria isuriz egiten dira (5a irudia).

Ordu erdi igaro ondoren, argizaria solidotu egin da eta nukleoak kendu eta moldean sar daitezke (5b irudia). Moldea 3D inprimatutako lau zatiz osatuta dago (bi aldeak, beheko txapela eta nukleoak eusten dituen goiko heldulekua), elkarrekin torlojuz eta gero silikonazko ale bero batekin zigilatzen direnak, ondorengo ontzean ihesak saihesteko (5c irudia).

Ondoren, silikona moldera isuri daiteke, eta goialderaino bete behar da aipatutako uzkurdurari aurre egiteko. Bereziki, TinSil8015-ek 10:1 likido-erlazioa behar du katalizatzailearekiko. Segmentuaren dimentsioetarako, guztira 175 g nahasketa behar dira.

Ontze prozesuak 24 ordu irauten du giro-tenperaturan (5d irudia), eta ondoren moldetik atera daiteke. Baliteke bisturi bat erabiltzea silikonazko errebak kentzeko (5e irudia).

Segmentua eraiki ondoren, maskuriak sortzeko erabili diren nukleoak kentzen dira. Egurra tiraka kendu daitekeen arren, beharrezkoa da segmentuari beroa jartzea argizaria kentzeko. Horrela, lehenengo labean sartzen da 110 ◦C-tan (5f irudia) eta gero 15 minutuz ur-bainu irakiten batean murgiltzen da, argizariaren hondar arrastoak ezabatzea bermatzen duena (5g irudia).

Arrak zeharkatzen direnez, segmentuaren beheko aldea ixtea beharrezkoa da. Horretarako, silikonazko geruza bat isurtzen da 5h irudiko platera, segmentuari itsatsi eta 24 orduz ontzen uzten da. Azkenik, hodi pneumatikoak segmentuarekin lotzen dira, zianoakrilatoarekin itsatsiz eta estankotasuna indartuz plastikozko bridak erabiliz (5i irudia).

Azken emaitza, segmentu funtzional bat, 6. Irudian ageri da. Esperimentalki, bere pisua 161 g-koa dela eta, diseinatu bezala, 100 mm-ko altuera eta 45 mm-ko kanpoko diametroa duela ikusten da.

3.4 Errendimendu Bankua

Robotaren barruan, banku pneumatikoaren funtzioa konpresoretik aire konprimituaren emaria kontrolatzea da kontrol-seinaleen arabera. Zehazki, PAUL bankua seriean jarritako 2/2 balbula (SMC VDW20BZ1D eredua) eta 3/2 balbula (SMC Y100 eredua) 6 parez osatuta dago, eta, beraz, 12 graduko askatasuna ahalbidetuko dute. Biak 7. irudian ageri dira. 2/2 balbulen ezaugarri fisikoek 4 bar-era mugatzen zuten muntaiaren presioa osoa, baina segmentu-ihesak izateko arriskua murrizteko, emari-erregulatzaile batekin 2 bar-era murriztu zen. 8. irudian zirkuitu pneumatikoaren eskema aurkezten da.

Balbulek 24 V-ko tentsio-seinaleen bidez funtzionatzen dute. MOSFET bat (IRF540 eredua) horiek kudeatzeaz arduratzen den etengailua da. Hasieran, erreleen erabilera kontuan hartu zen, baina kontsumituko zuten korronte altuak erabiltzea bideraezina zen. Arduino Due bat aukeratu zen bankuko kontrolatzaile gisa. 8,5 A-ra arte hornitzeko gai den ordenagailuko elikadura-iturri bat da unitatea elikatzeaz arduratzen dena, zeinaren azken diseinua 9. Irudian azaltzen den.