Realizzazione Braccio Meccanico! - Facciamo un progettino???

[antstan]

Salve a tutti!! Ecco che vi chiedo di nuovo aiuto !!!!

E' un progetto per una mia sperimentazione quindi probabilmente non sarò dettagliato ma mi farò guidare da qulcuno di buon cuore !!! Ho dato già un occhiata con la funzione cerca ma...

Fin ora ho lavorato su sistemi di controllo con PLC da zero ed ho raggiunto buoni risultati. Tuttavia non ho mai lavorato sulla movimentazione di motori. Ora mi pongo un altro obiettivo per smanettare anche in questo senso: realizzare un braccio meccanico a 2 assi e gestirne il tutto!!!

Provo ad esprimere il mio pensiero: una base libera ruotare a suo piacimento. Immagino che dalla base parta una staffa lunga 50 cm, da quì il motore ed una seconda staffa da 50 cm e poi una pinza. L' obiettivo è spostare un oggetto di circa 10 Kg.

Ne consegue che la base deve sostenere il peso delle due staffe, del motore, della pinza e dell'oggetto.

Voglio procedere per fasi, realizzando e gestendo bene prima la base, poi il secondo asse, poi la pinza. Quindi acquisterò i pezzi uno alla volta.

In questa visione credo che servirà in totale: due motori a 220 V ac, 2 encoder assoluti o incrementali, 2 inverter per regolarne la velocità e l'inversione del moto dei motori.

Ora mi chiedo: che tipo di motori? che inverter? di che potenza? E' giusta la mia analisi?

Ho letto anche il tutorial di ORSINI ma per un profano nel campo dei motori.....

Avrete la pazienza di guidarmi passo passo nella mia impresa?

La spesa non dovrebbe essere un problema voglio realizzare tutto ad hoc!!!!!

[antstan]

Forse ho esagerato un pò con i 10 Kg......

Comunque: immagino di gestire tutto con un PLC. Attualmente utilizzo i Wago su ethernet.

Quello che faccio fatica a comprendere è che tipo di motori utilizzare:

1 Motori passo passo? Mi sembra siano piccoli come potenza!!!!

2 Motori Brushless... Non so come funzionano o gestirli ma posso imparare.

Il mio problema è sapere cosa acquistare: tipo motore,tipo di enoder, tipo di comando per il motore... Poi a smanettarci sopra non è un problema!!!!!

A questo punto credo anche di aver sbagliato post!!!!

[bigalex]

Scusa ma sei sicuro di utlizzare quello che hai descritto solo per "smanettarci un pò" ?????????????

E poi che tipo di controllo di posizione intenderesti realizzare (velocità, precisione, ripetibilità, accelerazione e decelerazione etc. etc.) ?

Non credo tu abbia le idee così chiare o almeno non ti esprimi con sufficiente chiarezza .

Fornisci delle informazioni più precise o altrimenti rischi che nessuno tenga desiderio di risponderti .

bigalex

[antstan]

Ciao bigalex,

Smanettarci un pò? SI!!! Sto in fase di ricerca.... Realizzare un accrocco del genere potrbbe portarmi a fare delle appilcazioni molto interessanti!!!!

Il punto è questo per avere un idea completa so che devo investire non solo in tempi ma anche in componenti, in fondo sono all'inizio, e cosa molto importante sono FINANZIATO, a patto di non buttare proprio i soldi .

velocità, precisione, ripetibilità, accelerazione e decelerazione ???? Voglio mantenermi su canoni medi... Non ho idee precise per questo chiedevo vostro aiuto....

ripetibilità di 2-3 mm potrebbero andare bene, per il momento.

Scusa seguivo i vari post... ma i motori brushless sono in grado di tenere in tensione deglio oggetti? sembra di si!

Ho letto che ci sono dei "pilotatori" al quale fornisco la posizione, velocità etc e gestiscono loro il motore brusheless. me ne date conferma? quali sono?

Sto praticamente a zero!!! ma devo cominiare da qualche parte!!! Mi date una mano a definire cosa mi serve??

[bigalex]

Caro antstan come dici tu sei proprio a zero .

Cosa intendi per "e cosa molto importante sono FINANZIATO, a patto di non buttare proprio i soldi " ???

Prova a mandare un disegno (schizzo dell'architettura che hai in mente di utilizzare) poi vediamo se ci sono minimamente i presupposti per darti una mano .

Questo significa che sicuramente nessuno farà il lavoro per te (meglio mettere le cose in chiaro) .

bigalex

[antstan]

Innanzitutto volevo precisare che che non sono uno stolto!!!!!!! Se volete idirizzarmi per me è un piacere, se la signoria vostra vuol darmi una mano ben venga!!!

esempio

Naturalmente non ho intenzione di arrivare a tanto!!!! Ma realizzare un qualcosa fatto in casa 2 assi,con base rotatoria.

Quello che mi serve è una soluzione di cosa adoperare, e cosa studiare... NON PRETENDO UNA SOLUZIONE!!! ma un idea da dove cominciare...

[bigalex]

Scusa ma il link che hai postato cosa dovrebbe "linkare" ? :ph34r:

bigalex

[antstan]

scusa hai ragione

Esempio

[bigalex]

Antstan, questo è un braccio o meglio un robot antropomorfo e cioè a una architettura piuttosto complessa a diversi "gradi di libertà" che richiede un controllo di posizione sia hardware che software piuttosto complesso e costoso .

E' da tenere presente che i robot di tipo antropomorfo inoltre richiedono un sistema di posizionamento che elabori trasformazione di coordinate complesse poichè gli assi non hanno una geometria cartesiana .

Inoltre è effettivamente un punto di arrivo ambizioso che ovviamente ritengo per te assolutamente non praticabile (con le conoscenza attuali) .

Mi pare di aver capito che la architettura inizialmente descritta sia del tipo "cilindrico" dove esistono di solito almeno 3 assi principali e cioè :

Asse rotante (base) che supporta la strutture degli altri assi ;

Asse lineare di estensione all'estremità del quale è posizionata la pinza con uno o più movimenti di tipo pneumatic/idraulico ;

Asse lineare verticale che supporta la struttura dell'asse di estensione ;

Vengono utilizzati solitamente come pick an place o come pallettizzatori , ma possono venire comunque utilizzati ove sia possibile compiere operazioni di manipolazione o lavorazione all'interno dell'area spaziale disegnata degli assi del robot .

Non richiede trasformazioni di coordinate particolari e quindi dei "normali" controlli di posizione possono andare bene dipende sempre dalle prestazioni dinamiche che si vogliono ottenere .

Dammi conferma se ho capito .

bigalex

[Hellis]

Oltre a sottoscrivere tutto ciò che scrive Bigalex, devi anche tener presente che in questa applicazione la progettazione meccanica deve essere veramente di livello notevole.

Bastano pochi decimi di gioco nella trasmissione, una insufficiente rigidità del sistema, un eccessivo peso delle masse, o baricentri non distribuiti in modo ottimale, per vanificare tutta la ricerca effettuata a livello elettrotecnico/elettronico.

Chi fa paletizzatori da una vita, e negli ultimi anni implementa robot antropomorfi, nonostante sia dotato di ufficio tecnico veramente competente, trova più economico acquistare soluzioni tipo kawasaki, fanuc, etc etc..

Modificato: 15 febbraio 2005 da Hellis

[antstan]

Perfettoooooooooooooooo!!!!!

questo è quello a cui vorrei arrivare.

ma come ho detto precedentemente vorrei avere un idea di cosa mi serve in modo da studiare tutti i componenti sia elettrici che meccanici.

ed inziare realizzando innanzitutto la base: un semplice motore che gira in entrambi i sensi di cui posso regolare la velocità, e la posizione.

Per questo devo definire per bene i tipi di motori da utilizzare, potenza e velocità, nonchè i tipi di azionatori.

Da dove comincio?

Grazie dell'interesse bigalex!!!

P.S. Ciao hellis!!! ecco che ci ritroviamo!! Spero di riuscire a fare qualcosa di interessante come fatto per i PLC. sai sono riuscito a trovare il mio standard ed è già il secondo lavoro che faccio senza trovare problemi. Niente male per uno che si è avvicinato da 2 mesi a questo mondo partendo da zero. Non credi?

[bigalex]

Antstan penso che di strada da fare ce n'è veramente molta, oltre al fatto che sarebbe bene che tu faccia qualche ricerca in rete con voce di ricerca "robotica", "robotica industriale", "motori brushless", e ..... un altra valanga di argomenti .

Ti devi documentare bene e qualche nozioncina la devi apprendere se vuoi fare qualcosa di concreto .

In questa fase molto nebulosa mi chiamo fuori e lascio il testimone ad altri .

Terrò monitorata la discussione e quando le condizioni saranno idonee porterò il mio contributo .

Buon lavoro e buono studio .

bigalex

[antstan]

Lo so per questo ho chiesto aiuto......

[Colombani]

É chiaro che tutto si può fare e tutto è possibile.

- Definisci lo scopo e la funzione che dovrà eseguire il tuo arnese.

- Definisci il campo di lavoro, ossia l'escursione e l'estensione di ogni asse a coprire il campo.

- Definisci le prestazioni.

I motori brushless sono un'ottima scelta ma ci sono tanti tipi di motori brushless per diverse applicazioni, e ad esempio in alcune applicazioni conviene uttilizzare degli attuatori pneumatici. Sistemi per ottenere il movimento ce ne sono tanti, la scelta va effettuata in base al tipo di applicazione.

Per intraprendere un progetto di solito si parte dall'oggetto che costituisce lo scopo da raggiungere, poi attorno ad esso si disegna tutto il resto. Partire da tutto il resto per cercare di individuare uno scopo è molto aleatorio.

Vediamo di aiutarti: Scrivi cosa vuoi muovere, quale:

Dimensione

Peso

Velocità

Accelerazioni

Precisione di posizionamento

Precisione nella ripetibilità della posizione

Volume entro il quale gestire la movimentazione

Queste sono solo alcune informazioni di base per poter cominciare a valutare ciò di cui hai bisogno.

[Hellis]

Anstan, per esperienza ti dico una cosa: fino a quando i movimenti sono lineari, tutto sommato i problemi in una scala da 1 a 10, possono valere da 1 a 4, se magari ci mettiamo dentro qualche sollevamento.

Quando si parrla di movimenti in rotazione i problemi partono da 6 e arrivano a 10.

Prova a pensare un errore di 0,1° che spostamento comporta in punta al braccio.

Non ti voglio smontare, e ti faccio i complimenti per la tua tenacia, la tua passione, e pure la tua professionalità.

Però va bene fare i passi due a due o tre a tre, ma poi farli più lunghi la percentuale di rischio è troppo alta.

Modificato: 15 febbraio 2005 da Hellis

[antstan]

Ho fatto uno schema stupido ma significativo è un file HTML ma come lo inserisco???

Non ho la possibilità di metterlo su una cartella web!!!

[antstan]

Sono quì per imparare Hellis.

La tua obiezione è giusta!!!

Ed anche l'opzione di una movimentazione lineare per me va bene, magari fare anche solo la base rotante....

Quando capisco come inserire immagini posto i due schemi di massima!!!!

[Nicola Carlotto]

Caro antstan io ho realizzato un manipolatore a 4 assi controllati utilizzando:

- motori brushless con posizionatore integrato assoluto delegando il posizionamento all'azionamento

-plc omron

-touch screen esa con possibilita' di pipeling

Il plc decide il ciclo e rinnova le posizioni via seriale tramite il pipeling .

Il touch da' la possibilita' di avere delle autoacquisizioni di posizione rispetto il ciclo predisposto.

La mia applicazione gestisce 4 assi come sopra+ una logica pneumatica di lavorazione + 2 assi con 2 inverter con contatore veloce + 2 assi in cc gestiti da analogica il tutto con un bugget relativamente basso ed in particolare una semplicita' di gestione molto alta.

Ciao

NiCa

[antstan]

Salve ho riflettuto sulla cosa...

Le massime di progetto sono:

1) massa da muovere: circa 7 Kg, dimensioni 10 cm3, in realtà potrebbero essere semplii frutti:arance o finocchi o cavoli.

2) tipo di movimento: cartesiano con base rotativa. tipo Esempio . Questo tipo di robot è di tipo pneumatico, io vorrei farlo tipo elettrico, inoltre non ha la base rotativa. Non so come spiegarmi... Si potrebbe utilizzare una struttura tipo a vite: dove un motore gira la vite e ed il secondo asse è saldato tipo a un dado, a seconda della rotazione posso ottenere movimenti su e giù con gradi di errore credo al di sotto di 1 mm.

3) distanza massima da percorrere di ogni asse: 70 cm, velocità 1 m\sec

4) grado di "errore" accettabile per ogni asse: 1 mm

Vorrei realizzare una struttura di tipo cartesiano utilizzando un PLC Wago su ethernet in modo da integrarlo perfettamente nei miei sistemi. Di wago esistono moduli analogici e digitali di ogni tipo. Nonchè moduli ad hoc per encoder.

A questo punto credo di aver fornito tutte le specifiche: la struttura meccanica posso farla fare ad hoc. Non vorrei utilizzare motori di tipo passo - passo.

L'idea di nica di utilizzare motori brushless con posizionatore integrato assoluto delegando il posizionamento all'azionamento mi piace, ma di che marca? che potenza? posso sapere cosa hai usato?

Modificato: 16 febbraio 2005 da antstan

[Lucky67]

Ciao Nica,

più per curiosità non avresti qualche foto o disegno per vedere la tua opera?

[Colombani]

7Kg in 10 cm3?

Dimmi quale sistema hai trovato per comprimere agrumi in una densità di materia così elevata!!

A parte gli scherzi, quello che ti serve pare un due assi cartesiano più una tavola rotativa, composto in questo modo:

Asse X orrizzontale con corsa 700 mm

Asse Z verticale con corsa 700 mm

Asse C rotativo

Normalmente per questi movimenti da motore elettrico si adoperano proprio le viti, ma se non sai quali viti adoperare e quali riduttori alla velocità di 1 m/s lineare dopo qualche ora di funzionamento il tuo robot potrebbe errere ridotto ad un ammasso di ferraglia inutilizzabile.

Per una precisione di posizionamento di 1 mm io ritengo che la movimentazione più adeguata sia quella pneumatica con valvola proporzionale e retroazionamento da trasduttore lineare. Meno manutenzione e meno spesa.

Se la spesa invece non è un problema si possono tranquillamente adoperare componenti scelti, ma necessitano di maggiore manutenzione, o altrimenti movimentazione tramite motore brushless lineare, una soluzione un po' sprecata per il tipo di applicazione.

Ad ogni modo per fare una valutazione a colpo d'occhio, per quest' aggeggio si parla di circa 3200 euro per la soluzione più economica e circa 12000 euro per quella più costosa, esclusi i costi di progettazione ed esclusa la parte logica. potrai spendere anche meno, ma rischi di creare un affarino hobbistico.

[antstan]

I 7 kg sono tanti ma è per rendermi conto. In realtà sono frutti, ma non è detto che potrei metterci qualsiasi cosa per questo ho aumentato la specifica.

In ogni caso voglio crederci e realizzare qucosa di realmente affidabile e vendibile.

Stamattina mi ha fatto visita un rappresentante della rockwell. Non immaginavo esistesse tanto sul mercato. Vorrei anche cambiare il PLC: Wago mi sta stretto.

Il punto è questo: rockwell fa di TUTTO anche motori, e per tutto ha interfacce specifiche,anche il passaggio con diversi bus di campo è semplice. Si parlava di brushless con encoder incorporati, una scheda da inserire al PLC fatta ad hoc la quale è ingrado di gestire fino a 64 motori, mi diceva che la parametrizzazione è molto semplice ed anche il comando... SARà VERO???

Tuttavia il problema non è risolto: potenze dei motori, tipo di connessioni meccaniche....

Mi ha consigliato di non usare una trasmissione di tipo a vite ma a cinghia!

Voi che mi dite????? Che tipo di potenze? Avete suggerimenti? Qualcuno ha mai utilizzato Rockwell??

Per quanto riguarda la pneumatica vorrei utilizzarla solo alla fine, per la pinza...

[Colombani]

Con rokwell non dovresti avere problemi, per la trasmissione a cinghia direi che è una delle più utilizzate in questi casi. A questo punto potrei consigliarti alcuni produttori di moduli asse, ma non so se si può fare su questo forum...

...per i calcoli e i dimensionamenti volendo te li posso fare io, il problema è trovare il tempo.

[antstan]

Mi fa piacere che onosci rockwell!!!!

Perchè non ci sentiamo in privato? Magari via messeger o mail...

Non saprei proprio come ringraziarti.