basic robotic

39
VIS MECHATRONIC SDN BHD

Upload: satrialan-arsalam

Post on 12-May-2015

692 views

Category:

Education


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

Page 2: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

PENGENALAN KEPADA ROBOTIC

OBJEKTIF :

Mengetahui definisi robotik dan robot

Mengetahui kepentingan dan keperluan robot

Mengetahui komponen-komponen asas pada robot

Mengetahui komponen manipulator

Menerangkan kendalian penderia (sensor)

Menyatakan penggunaan setiap

mekanisme(komponen) robot

Mengetahui definisi motor pelangkah dan jenis

motor.

Page 3: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

PENGENALAN Pada tahun 1962 , syarikat Unimation daripada Amerika Syarikat telah memperkenalkan robot kepada syarikat pengeluar kereta General Motors.

Syarikat Unimation ini telah ditubuhkan oleh Joseph F.Engerberger pada tahun 1956.

Di Malaysia Syarikat PROTON adalah syarikat yang pertama telah mengunakan robot pada tahun 1985.

Terdapat 20 robot yang telah digunakan dalam kerja-kerja kimpalan badan kereta proton.

Page 4: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

Penggunaan robot di kilang pemasangan kereta

Page 5: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

Penggunaan robot di kilang pemasangan kereta

Page 6: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

Definisi Robotic dan robot Robotic bermaksud pengetahuan tentang robot

Definisi robot pula adalah peralatan mekatronik yang boleh berkendali secara automatik.

MEKATRONIK

Meka TRONIK - Mekanikal - Elektronik

Perkataan MEKATRONIK terbahagi kepada dua iaitu meka dan tronik.

Page 7: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

RIA (Robotic Institut Of America) mendefinisikan robot manipulator.

Mempunyai atur cara (program) boleh ubah dan direka untuk mengambil dan meletak bahan kerja tertentu. Robot ialah sejenis mesin yang direka cipta untuk membantu manusia meningkatkan kualiti produk dan memenuhi keperluan harian.

Robot ini melakukan tugas atau kerja mengikut arahan yang diaturcarakan (diprogramkan).

Robot merupakan sebuah kelengkapan yang boleh di program .

Direka untuk memindahkan bahan,Peralatan dan Perkakasan bagi pelbagai pergerakkan dan pelbagai task.

Page 8: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

KEPENTINGAN DAN KEPERLUAN ROBOTIK

Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi kepentingan dan keperluan robotik dalam industri:

Dapat melakukan tugas untuk menghasilkan pengeluaran yang berkualiti dengan kuantiti yang besar

Dapat bekerja secara berterusan tanpa letih ,cuti,mengambil alih tugas dan tidak perlukan insuran perubatan.

Dapat melaksanakan tugas berulang-kali dengan memberi kejituan yang tinggi ketika dalam kawalan

Dapat melaksanakan tugas dengan lebih cepat dan tepat.

Page 9: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

Selain kegunaan dalam industri,robot juga digunakan untuk melakukan pelbagai tugas dalam kehidupan harian kita, contohnya:

Operasi pengawasan seperti menggunakan kamera untuk mengesan pesalah jalan.

Operasi perubatan seperti melakukan pembedahan pemindahan tulang dan sendi manusia

Operasi membantu orang yang tidak upaya seperti mengambil makanan dan sebagainya

Operasi di kawasan berbahaya seperti bekerja di kawasan radioaktif untuk membersihkan dan menyelenggarakan sistem.

Operasi pembersihan bawah laut seperti membersih tumpahan minyak.

Page 10: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

KEGUNAAN ROBOT DALAM INDUSTRI

Robot sedang mengangkat bahan binaan

Robot sedang membuat kimpalan (welding)

Articulated industrial robot operating in a foundry

Page 11: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

KOMPONEN ASAS ROBOT

Robot direka bentuk daripada kombinasi beberapa komponen,komponen ini terdiri daripada :

1. Manipulator

2. Pengawal (controller)

3. Sumber penggerak

4. Alat hujung lengan (end effector)

5. Penderia (sensor) Lima komponen ini mempunyai peranan masing-

masing untuk menjayakan tugas yang diarahkan kepada robot.

Page 12: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

MANIPULATOR

Manipulator ialah mesin yang bergerak melakukan tugas atau kerja.Mesin ini terdiri daripada :

1. Tatarajah manipulator

2. Pergelangan tangan manipulator 3. Bingkai tapak manipulator.

• Tugas yang dilakukan adalah bergantung kepada kegunaan robot.

Manipulator dikenali sebagai manipulator enam DOF iaitu Degree Of Freedom yang bermaksud paksi pergerakan sendi manipulator .

Page 13: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

Tatarajah Manipulator

1. Tatarajah manipulator terdiri daripada lengan dan sendi yang direka cipta bergantung kepada keperluan penggunaan industri.

Pergelangan Tangan Manipulator

2. Pergelangan tangan manipulator berfungsi seperti pergelangan tangan manusia.Bahagian ini terletak di hujung tatarajah manipulator.

Bingkai Tapak manipulator

3. Bingkai tapak manipulator boleh diletakkan sama ada di lantai, dinding atau siling.Terdapat juga tapak manipulator yang boleh bergerak.Tujuan bingkai tapak diletakkan sedemikian adalah untuk membuat capaian yang mudah terhadap bahan kerja.

Page 14: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

Kedudukan bingkai tapak,tatarajah dan pergelangan tangan manipulator

Page 15: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHDVIS MECHATRONIC SDN BHD

WaistWa

Shoulder

Elbow

WristW

Hand

Finger

Page 16: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

PENGAWAL (CONTROLLER)

Pengawal ialah satu sistem litar elektronik berdigit yang menyimpan maklumat atur cara untuk menggerakkan robot.

Pergerakkan robot dan keadaan persekitarannya adalah dalam pengetahuan pengawal Operasi tugas robot akan dilakukan dengan sempurna seperti yang diaturcarakan

• Pendan mengajar ialah papan kekunci antara muka yang digunakan untuk memasukkan atur cara robot dan mengawal pergerakannya

Page 17: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

Pendan mengajar

PENGAWAL

Page 18: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

SUMBER PENGGERAK

Sumber penggerak ialah kuasa yang digunakan untuk menggerakkan robot. Terdapat tiga jenis sumber penggerak utama iaitu :

a. Kuasa elektrik

b. Kuasa hidraulik

c. Kuasa pneumatic

Page 19: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

a)Kuasa Elektrik Kuasa elektrik diperolehi daripada bekalan utama voltan AU

sama ada fasa tunggal atau tiga fasa.

Kebanyakkan penggerak robot ialah motor elektrik yang terdiri daripada motor AU,motor AT dan motor pelangkah.

Voltan AU digunakan untuk menggerakkan robot bersaiz besar manakala voltan AT digunakan untuk robot bersaiz kecil.

Motor AT dan motor AU masing-masing berkendali menggunakan voltan arus terus dan voltan arus ulang-alik.

Page 20: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

b) Kuasa hidraulik

Kuasa Hidraulik dihasilkan oleh bendalir bertekanan tinggi untuk menggerakkan motor atau silinder hidraulik pada robot.

Sumber kuasa hidraulik terdiri daripada:

a. Tangkir simpanan bendalir, (benda yang mengalir dan tidak tetap duduknya)

b. Plat sesekatc. Penapis d. Pam

Tekanan bendalir yang digunakan oleh robot adalah di antara 150 hingga 180 bar.

Page 21: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

c)Kuasa Pneumatic

Kuasa pneumatic dihasilkan oleh udara bertekanan tinggi untuk menggerakkan motor atau silinder pneumatic pada robot.

Sumber kuasa Pneumatic terdiri daripada :

a. Udarab. Tangki simpanan udara bertekanan tinggi c. Motor elektrik.

Pemampat udara berfungsi untuk meningkatkan tekanan udara dalam tangki simpinan.

Motor elektrik digunakan untuk menjalankan pemampat

tersebut.Tekanan udara yang lazim digunakan adalah 6 bar.

Page 22: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

Sumber Pengger

akKebaikan Keburukan

Contoh Kegunaa

n

Elektrik

1. Penggerak yang laju dan tepat

2. Kos rendah3. Boleh digunakan bersama

dengan teknik pergerakan yang terkini

4. Mudah untuk meningkatkan prestasi

1. Mengalami daya kilas yang rendah ketika berkelajuan yang tinggi

2. Mudah berlaku percikan api3. Mengalami masalah lebihan

haba

Robot yang menggunakan motor elektrik

Hidraulik

1. Keupayaan beban yang tinggi

2. Kelajuan yang tinggi3. Operasi lancar ketika

kelajuan rendah4. Kawalan servo yang baik

1. Kos tinggi2. Masalah kebocoran minyak3. Memerlukan saluran

kembali4. Sukar melakukan

penyenggaran

Robot yang menggunak

an motor hidraulik

Pneumatik

1. Kos rendah 2. Kelajuan yang tinggi3. Tidak mengalami

pencemaran minyak4. Sesuai untuk digunakan

dalam makmal

1. Kawalan tekanan udara yang kurang tepat

2. Mengeluarkan bunyi yang bising

3. Masalah kebocoran angin4. Sukar mengawal kelajuan

Robot yang menggunak

an motor pneumatik

Kebaikan dan keburukan sumber penggerak robot

Page 23: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

ALAT HUJUNG LENGAN(END EFFECTOR)

Alat hujung lengan terletak di pergelangan tangan robot . Berfungsi seperti jari tangan manusia iaitu untuk menggenggam bahan kerja .

Terdapat tiga jenis penggengam yang boleh dikendalikan oleh alat hujung lengan iaitu:

1. Penggengam mekanik

2. Penggengam vakum

3. Penggengam magnet

Page 24: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

PENDERIA (SENSOR) Penderia ialah peranti yang digunakan untuk mengesan kedudukan sendi dan bahan kerja.

Penderia juga mempunyai istilah yang sama dengan ‘sensor’. Dalam teknologi robotik, penderia yang digunakan memberi tindak balas dalam bentuk berdigit kerana biasanya robot dikawal oleh litar berdigit atau mikropengawal.

Mikropengawal bertindak sama seperti otak pada manusia.Ia mengawal dan menjalankan segala pergerakkan robot.

Terdapat pelbagai jenis penderia yang digunakan oleh robot seperti a. Penderia penglihatanb. Bauc. Sentuhd. Pendengaran e. Pertuturan Penderia

Dibahagikan kepada dua mod kendalian iaitu penderia sentuh dan penderia tak sentuh.

Page 25: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

MOTOR PELANGKAH(STEPPER MOTOR)

Page 26: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

MOTOR PELANGKAH(STEPPER MOTOR)

Stepper motor ialah motor elektrik yang menggunakan bekalan kuasa elektrik dan berputar mengikut darjah putaran per langkah.

Stepper motor lazim digunakan dalam robot kerana ia memberi kelajuan yang mudah dikawal dan ketepatan pergerakan.

Darjah putaran per langkah merupakan faktor penting dalam memilih motor pelangkah.Satu langkah putaran mempunyai sudut tertentu yang dikawal .

Page 27: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

Page 28: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

Motor pelangkah(stepper motor) mempunyai 2 jenis iaitu :

1. Stepper Motor 2 phasa

2. Stepper Motor 5 phasa

Page 29: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

Page 30: Basic robotic

Movement Of Stepping Motor

Motor rotates at fixed step angles

• Step angle : o.72

VIS MECHATRONIC SDN BHD

Stepper Motor 5 phasa

Page 31: Basic robotic

Motor rotates at fixed step angles

• Step angle : 1.8

VIS MECHATRONIC SDN BHD

Stepper Motor 2 phasa

Page 32: Basic robotic

125 pulse 90

10 pulse 7.2

Positioning controlled by number of pulses

1 pulse 0.72

VIS MECHATRONIC SDN BHD

Page 33: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

Kawalan Motor Pelangkah(Stepper Motor Controller)

Page 34: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

Page 35: Basic robotic

N

SNS N

SN

S

N S

N

S

S NN

SNS N

SN

S

N S

N

S

S NN S

S

N

FULL STEP HALF STEP

VIS MECHATRONIC SDN BHD

Stepper MotorFull Step and Half Step

Page 36: Basic robotic

NS

NS

N

SNS

NS

N

S

Half Step

Full Step ( N to S )

VIS MECHATRONIC SDN BHD

Page 37: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

Setiap belitan dalam motor pelangkah perlu dibekalkan kuasa secara bergilir untuk mendapatkan putaran lawan jam.

Penggunaan motor ini terdapat di :

a. Mesin CNC

b. Pemplot X-Y

c. Mesin taip elektrik d. Pencetak.

Page 38: Basic robotic

System Configuration

1) Controller 2) Driver 3) Stepping Motor

Pulse signals

Power supply

The operating system requires 3 components:

1. Controller2. Driver3. Stepping motor

A stepping motor is controlled easily by pulses

VIS MECHATRONIC SDN BHD

Page 39: Basic robotic

VIS MECHATRONIC SDN BHD

SEKIAN DAN

TERIMA KASIH

THE END