SISTEMA DI FORZE
Al fine di dimensionare il polso robot, si è scelto di introdurre opportune forze di inerzia atte a tradurre un problema per sua natura di tipo dinamico, in un corrispondente problema statico.
Per il calcolo delle forze in gioco è stato necessario valutare le masse dei componenti del sistema, le loro inerzie, e le accelerazioni. Le accelerazioni del sistema sono note dalle equazioni di moto fissate.
Le masse e le inerzie del sistema sono state ricavate sfruttando il software Catia e alcuni componenti semplici da noi realizzati per schematizzare il robot (abbiamo usanto la formula del trasporto dei momenti per poter ottenere dei momenti di inerzia ridotti ai due assi di rotazione del sistema).
Una volta note le proprietà dei componenti del sistema è stato possibile procedere alla schematizzazione del sistema di forze.
Per meglio comprendere il problema sono stati tracciati i carichi in gioco e i diagrammi delle azioni interne per rotazioni di 0, 90 e 180° (rispettivamente al tempo t=0, t=T/2 e t=T).
SCHEMA DEL SISTEMA DI FORZE PER t=0
Fz=Mtot*g (forza peso generata dalla lamiera movimentata, dalle ventose, dai blocchetti di montaggio delle ventose, dalle barre, dalla piastra)
M1z=Jzz* 9(0) (coppia di inerzia allo spunto dovuta alla rotazione attorno all’asse z, Jzz è il momento di inerzia ridotto all’asse z, dovuto alla lamiera movimentata, alle ventose, ai blocchetti di montaggio delle ventose, alle barre e alla piastra)
M1y=Jyy* 9(0) (coppia di inerzia allo spunto dovuta alla rotazione attorno all’asse y, Jyy è il momento di inerzia ridotto all’asse y, dovuto alla lamiera movimentata, alle ventose, ai blocchetti di montaggio delle ventose, alle barre e alla piastra)
SCHEMA DEL SISTEMA DI FORZE PER t=T/2
Fz=Mtot*g (forza peso generata dalla lamiera movimentata, dalle ventose, dai blocchetti di montaggio delle ventose, dalle barre, dalla piastra)
Fc=Mtot*l1* (forza centrifuga generata dalla lamiera movimentata, dalle ventose, dai blocchetti di montaggio delle ventose, dalle barre, dalla piastra; l1 è la lunghezza dell’alberocilindrico del braccio robot)
SCHEMA DEL SISTEMA DI FORZE PER t=T/2
Fz=Mtot*g (forza peso generata dalla lamiera movimentata, dalle ventose, dai blocchetti di montaggio delle ventose, dalle barre, dalla piastra)
M2z=Jzz* (coppia di inerzia all’arresto dovuta alla rotazione attorno all’asse z, Jzz è il momento di inerzia ridotto all’asse z, dovuto alla lamiera movimentata, alle ventose, ai blocchetti di montaggio delle ventose, alle barre e alla piastra)
M2y=Jyy* (coppia di inerzia all’arresto dovuta alla rotazione attorno all’asse y, Jyy è il momento di inerzia ridotto all’asse y, dovuto alla lamiera movimentata, alle ventose, ai blocchetti di montaggio delle ventose, alle barre e alla piastra)
Sul sito completo sono disponibili:
Determinate masse e momenti d’inerzia dei componenti del robot in movimento, abbiamo determinato i valori delle forze e delle coppie agenti. Abbiamo utilizzato un foglio di Excel in modo da poter sommare gli effetti legati alle inerzie, alla forza peso e all’accelerazione centrifuga in tutte le possibili configurazioni assunte dal dispositivo.
