Manipolazione meccatronica. Sistemi di presa Selezione e Dimensionamento. Docente: Prof. Enrico Ravina

Transcript

1 Manipolazione meccatronica Sistemi di presa Selezione e Dimensionamento Docente: Prof. Enrico Ravina

2 Generalità sui Sistemi di Presa per Automazione Principali funzioni: Assicurare temporaneamente una definita posizione e orientamento dell'oggetto relativamente a un sistema di riferimento Mantenere in condizioni statiche o dinamiche determinate forze e momenti Permettere la variazione di posizione e orientamento dell'oggetto in relazione a un sistema di riferimento Consentire operazioni tecniche specifiche richieste dalla particolare applicazione

3 Campi applicativi Robotica industriale (presa e manipolazione di oggetti) Catene di assemblaggio, montaggio o imballaggio Macchine a controllo numerico (impiego di utensili) Manipolatori controllati da remoto (campo medico, aerospaziale, nautico) Sistemi di carico e scarico di oggetti Robotica di servizio (gripper antropomorfi)

4 Componenti di un end-effector

5 Front End: Dispositivi di presa e rotazione Insieme di componenti a valle dell ultimo asse della catena cinematica

6 Front End: Dispositivi di presa e rotazione Obiettivo: rotazione e presa dell oggetto della manipolazione

7 Front End: Dispositivi di presa e rotazione Note per la progettazione 1. Dispositivo di presa (dita + attuatore) 2. Rotativo 3. Assi della catena cinematica La scelta del FrontEnd influenza la selezione dei componenti a monte a causa della sua massa totale e delle forze dinamiche generate

8 Front End: Dispositivi di presa e rotazione Dispositivi di presa Dispositivi Meccanici Componenti Standard Non standard Attuazione elettrica Attuazione Pneumatica Sistemi

9 Front End: Dispositivi di presa e rotazione Dispositivi di presa: Meccanici Componenti Sistemi

10 Front End: Dispositivi di presa e rotazione Dispositivi di presa: Meccanici Componenti Standard Parallele A 3 Griffe Radiali Angolari

11 Suddivisione temporale della fase di presa

12 Tipologie di gripper Impactive: una forza meccanica e direttamente impressa sull'oggetto da due o più direzioni Ingressive: la presa avviene tramite l'inserimento dell'organo di presa nell'oggetto, attraverso una o più superfici Astrictive: una forza o un campo attrattivo vincola l'oggetto consentendone la presa Congiuntive: il sostegno dell'oggetto avviene attraverso una forza unidirezionale sviluppata dopo il contatto diretto non impattivo

13 Tipologie di end effector Organi di presa (gripper) meccanici a depressione a espansione magnetici altri Utensili (tool)

14 Sistemi di presa - Famiglie principali Pinze pneumatiche Ventose

15 Front End: Dispositivi di presa e rotazione Dispositivi di presa Dispositivi Meccanici Tecnica del vuoto

16 Scelta dell organo di presa Conoscenza delle proprietà dell'oggetto Conoscenza delle condizioni di lavoro Scelta di una tipologia di presa e disegno delle dita di presa Stima delle forza di presa necessaria e dei valori di carico massimi per quell'oggetto Verifica requisiti di protezione, sicurezza, connessioni e controlli Scelta del tipo di gripper Scelta degli accessori Controllo che le scelte soddisfino tutti i requisiti, anche economici

17 Compatibilità A = adatto N = non adatto C = adatto sotto certe condizioni

18

19 Caratteristiche dell oggetto e ambientali

20 Caratteristiche dell oggetto e ambientali

21 Punti di contatto fra oggetto e dita di presa

22 Sensoristica e Controllo Rilevamento della presenza dell oggetto da manipolare Verifica della presa e/o rilascio Controllo della posizione e dell'orientamento dell'oggetto Sensori di prossimità Sensori tattili Sensori di forza/coppia Sensori di posizione/velocità

23 Sistemi di presa - Analisi dell oggetto Per selezionare la miglior tipologia di sistema di presa è necessario partire dall analisi dell oggetto da manipolare Le varietà di oggetti che può essere necessario manipolare è virtualmente infinita ed ogni oggetto ha le proprie caratteristiche e criticità

24 Per l elevato numero di variabili è di fatto impossibile classificare con esattezza ogni tipo di oggetto E peraltro possibile raggruppare gli oggetti da manipolare in quattro categorie principali Materiali grezzi e componenti meccanici Componenti elettronici e componenti ottici Fogli di metallo e profilati Oggetti di uso comune

25 I materiali grezzi e i componenti di montaggio hanno forme regolari e sono mediamente semplici da afferrare. I componenti elettronici hanno forme complesse e tendono a essere piuttosto fragili e soggetti a graffiatura. I fogli metallici e i profilati hanno spesso dimensioni particolarmente elevate. Gli oggetti di uso comune sono spesso deformabili.

26 A seconda della categoria di oggetto da afferrare è più o meno semplice utilizzare la tecnologia di presa meccanica piuttosto che pneumatica

27 Caratteristiche dell oggetto da esaminare durante il processo di selezione del sistema di presa

28 Prima di iniziare la selezione del sistema di presa è necessario rilevare le specifiche dell applicazione e le condizioni ambientali

29 Selezione preliminare (Primo livello di selezione) Selezione della famiglia di sistema di presa

30 Proprietà degli azionamenti

31 Gripper meccanico Braccio del robot Polso Corpo del gripper Dito Pezzo da afferrare

32 Vantaggi e svantaggi della presa con gripper meccanico elevata stabilità elevata precisione necessità di almeno due superfici contrapposte tempi relativamente elevati (avvicinamento compreso) ingombri e pesi elevati

33 Caratteristiche di un gripper meccanico Modalità di apertura/chiusura dita Gripper articolato Gripper parallelo Meccanismo di movimentazione dita Peso e ingombro Corsa Forza di apertura e chiusura Reversibilità del moto Tipo di polpastrello Numero di dita

34 Meccanismo articolato di movimentazione delle dita

35 Meccanismo di movimentazione dita con rotismi

36 Meccanismo di movimentazione dita con camme

37 Meccanismo di movimentazione dita con vite

38 Pinze pneumatiche Tipologie

39 Pinze pneumatiche Considerazioni generali La parte della pinza che viene direttamente a contatto con l oggetto è denominata dito di presa. Le dita di presa vengono montati sulle griffe della pinza e sono intercambiabili. I profili delle dita sono generalmente disegnati su misura per adattarsi con precisione all oggetto manipolato. Dito Griffa

40 Pinze pneumatiche Considerazioni generali Durante la progettazione delle dita di presa è opportuno adottare specifici accorgimenti Afferrare sempre l oggetto su superfici parallele Ridurre al minimo la corsa di afferraggio Dove possibile afferrare l oggetto concordemente alla direzione del moto Afferrare l oggetto il più vicino possibile al suo centro di massa

41 E sempre preferibile utilizzare dita di presa che non sostengano il pezzo solo per attrito (accoppiamento di forza) ma che sfruttino la geometria del contatto (accoppiamento di forma).

42 Pinze pneumatiche Principali tipologie di pinze Pinze parallele con dita non sagomate movimentazione di oggetti con forma molto regolare movimentazione di oggetti con masse molto contenute o con dinamiche molto basse afferraggio su appoggi limitanti o in zone di lavoro ristrette

43 Pinze parallele con dita sagomate movimentazione di oggetti con facce non piane movimentazione di oggetti con masse e dinamiche medio-alte

44 Pinze a tre griffe con dita non sagomate movimentazione di oggetti a geometria cilindrica che offrano pochi punti di presa per utensili sagomati

45 Pinze a tre griffe con dita sagomate movimentazione di oggetti con forma sferica/cilindrica movimentazione con dinamiche molto alte e su più direzioni movimentazione a basse dinamiche in cui si voglia «ingabbiare» l oggetto anziché stringerlo

46 Pinze a corsa lunga movimentazione di oggetti non particolarmente pesanti ma molto voluminosi che richiederebbero utensili di presa molto lunghi movimentazione di oggetti con dimensioni molto diverse da effettuare con la stessa pinza movimentazione di oggetti da afferrare con accoppiamento geometrico molto avvolgente

47 Pinze radiali/angolari Vengono utilizzate in applicazioni dove la posizione di presa abbia una certa variabilità, in quanto hanno proprietà autocentranti. Hanno generalmente costi più bassi delle pinze parallele ma hanno anche prestazioni più basse e precisione inferiore. Le pinze angolari aprono le dita solo di pochi gradi e sono regolabili mentre quelle radiali operano generalmente tra 0 e 90

48 Pinze radiali/angolari E importante ricordare che per l impiego di pinze radiali è necessario prevedere un campo di manovra più ampio rispetto a quello necessario per le pinze parallele.

49 Altre tipologie di pinza Pinze per carichi elevati Pinze per ambienti aggressivi Sono pinze con guide particolarmente robuste solitamente con sezione a T. Vengono utilizzate per dinamiche elevate, oggetti con masse elevate e dita di presa di grosse dimensioni Presentano guarnizioni sulle guide delle dita. Vengono usate per ambienti in cui ci sia presenza di liquidi e/o di sostanze aggressive

50 Pinze pneumatiche Secondo livello di selezione Non sempre l applicazione è tale da permettere di definire un sistema di presa preferenziale. Spesso si può adottare più d una strategia di presa. Buona parte del processo di selezione dipende dall esperienza del progettista.

51 Pinze pneumatiche Secondo livello di selezione Panoramica complessiva

52 Quanto deve valere Fg? Pinze pneumatiche Calcolo della forza di presa necessaria F g F g Generalmente sui dati di catalogo viene riportata la forza per ogni griffa F g. In ogni caso la forza esercitata da ogni griffa potrebbe essere maggiore e minore di quella riportata a catalogo. L unica limitazione risiede nella somma delle forze che le dita applicano all oggetto che è costante in quanto deriva dalla forza dall attuatore pneumatico interno alla pinza.

53 Pinze pneumatiche Calcolo della forza di presa necessaria Dita non sagomate verticali moto verticale 2F r m(g a) S F μf r g F r a F r F g m(g a) S 2μ µ Fattore d attrito F g F g S Coefficiente di sicurezza Fattori d attrito (valori orientativi) mg Superfici lisce leggermente oleate: 0,1 Metallo su metallo: da 0,15 a 0,2 Dita di presa dentellate: da 0,3 a 0,4 Metallo su gomma: da 0,5 a 0,7 Coefficiente di sicurezza: usualmente compreso fra 2 e 4

54 Dita verticali non sagomate moto orizzontale Forza del pistone F g1 F g2 2F g F g2 2F F g g1 Equilibrio orizzontale F g1 F g2 ma 0 F g1 maf g2 F g1 1 ma mg F g2 Sostituendo F ma 2F F F g1 g2 F g g1 ma 2Fg Fg 2 Limite di forza g1 2F g Equilibrio verticale mg F g1 F g2 2F F g2 g1 ma Fg 2Fg 2 μ ma 2F ma Fg 2 mg 2F μ g F g g ma 2 F g F g1 mg 2μ ma Fg 2

55 Dita non sagomate verticali moto orizzontale ma F g1 ma F 2 g F g2 ma F 2 g F g1 F g2 F g ma S 2 e F g mg S 2 μ mg

56 Dita non sagomate verticali ciclo di lavoro Durante un ciclo di lavoro la direzione assunta dalle forze d inerzia può variare. E necessario dimensionare le pinze usando la forza da erogare nel caso più oneroso. Attenzione alle fermate d emergenza.

57 Dita non sagomate orizzontali moto verticale a F g1 mg La forza di presa necessaria in questa configurazione risulta sempre più bassa che nella configurazione a dita verticali. In questo caso, però, una delle dita compie quasi tutto il lavoro meccanico. Ciò può causare un usura prematura della pinza. E inoltre necessario considerare le accelerazioni nelle fasi successive di moto (moto orizzontale). m g a F g S F 2 g2

58 Dita sagomate verticali moto verticale 2F K cos mg as F K FG sen

59 Dita sagomate verticali moto verticale F K2 cos mg as F K2 F G FG sen m g atan F K1 F G

60 Dita sagomate Pinze radiali/angolari a) radiali b) parallele Nel caso di pinze radiali/angolari con dita di presa sagomate è necessario tenere conto che, se si afferrano oggetti con dimensioni diverse, cambiano gli angoli di contatto tra utensile e oggetto.

61 Dita sagomate orizzontali moto verticale 4F K mg as F K FG 2sin

62 Dita sagomate orizzontali moto verticale Presa a tre dita

63 Studio di caso Cilindro con massa m = 5 kg sottoposto ad un'accelerazione a = 6 m/s 2 e dita di presa con α= 90, fattore d attrito = 0.1 e coefficiente di sicurezza S = 2.

64 Pinze pneumatiche Lunghezza delle dita La forza di presa che una pinza pneumatica può erogare diminuisce all aumentare della lunghezza delle dita. Forza reale di presa La forza erogabile dalle pinze parallele varia in funzione della lunghezza delle dita. La forza di afferraggio della pinza sul pezzo genera un momento flettente sulle guide. Ciò aumenta l attrito il quale si oppone alla forza di afferraggio stessa.

65 Pinze pneumatiche Direzione di approccio. Lunghezza delle dita Nel caso si decida di approcciare il pezzo lateralmente, anziché verticalmente, con degli utensili di presa sagomati, occorre considerare anche una corsa maggiore delle dita in modo da non interferire con la geometria del pezzo.

66 F G Reale La forza di presa che una pinza pneumatica può erogare diminuisce all aumentare della lunghezza delle dita. F G M Gr Le pinze radiali ed angolari generano una coppia costante (a parità di angolo), quindi la forza trasmissibile cala a causa del braccio di leva. Inoltre è necessario considerare l effetto degli attriti.

67 La forza di presa che una pinza pneumatica può erogare diminuisce all aumentare della lunghezza delle dita. F G M Gr F G Per le pinze radiali è anche necessario considerare che la coppia erogata è funzione dell angolo di inclinazione delle dita.

68 Pinze pneumatiche Comportamento in emergenza Il funzionamento tipico delle macchine industriali prevede il taglio dell alimentazione dell aria compressa in caso di emergenza. Nella maggior parte dei casi, con una pinza pneumatica, ciò comporta la perdita del pezzo in presa. Nel caso tale eventualità non fosse accettabile è necessario utilizzare un circuito pneumatico di sicurezza oppure delle pinze che dotate di molle interne di ritenuta. In questo modo è possibile mantenere il pezzo in presa anche in assenza di aria. La forza della molla va a sommarsi a quella dell aria compressa in fase di chiusura e si sottrae in apertura.

69 Pinze pneumatiche Calcolo della forza di presa tramite molla F g F g mg 2μ F r F r F g La forza di ritenuta erogabile dalla molla deve essere calcolata con formule analoghe a quelle già analizzate. Dato che il funzionamento previsto per la molla si riferisce alla macchina ferma, nelle formule non devono essere considerate le accelerazioni ma solo il peso dell oggetto. Anche in questo caso valgono le considerazioni sulla lunghezza degli utensili già viste in precedenza. mg NOTA BENE: lo scarico del circuito pneumatico deve avvenire a macchina ferma

70 Calcolo della forza di presa tramite molla La forza di ritenuta della molla è funzione della corsa delle dita. Più le griffe sono distanti, più la molla è compressa e maggiore sarà la forza elastica restituita La forza complessiva disponibile viene calcolata tenendo conto anche della lunghezza delle dita sulla base di formile empiriche specifiche per ogni modello di pinza. F F F g erogabile

71 Pinze pneumatiche Resistenza delle guide Verifiche finali Una volta stabilito quali sono le forze in gioco sulle griffe è necessario verificare che le guide delle griffe siano in grado di sopportare i carichi richiesti. In questo caso è necessario considerare anche la massa delle dita e le forze che F z agiscono su di essi. F g mg M x ma Durante le varie fasi del ciclo di lavoro le accelerazioni possono cambiare direzione e sollecitare le guide in direzioni diverse. Anche in questo caso è possibile effettuare la verifica sulla condizione di lavoro più onerosa.

72 Peso del dito Pinze pneumatiche Verifiche finali I limiti di forza e momento specificati per le guide sono tutti valori statici ossia applicabili quando le dita della pinza sono ferme. I limiti dinamici di resistenza, però, sono sempre più bassi. Durante il movimento della griffa l unico carico è rappresentato dal peso del dito di presa. E necessario verificare che il peso del dito non superi il peso massimo specificato sulla scheda tecnica della pinza. F z mg

73 Pinze pneumatiche Tempo di chiusura Verifiche finali Inoltre è importante verificare che il tempo di chiusura della pinza sia conforme a quanto ipotizzato in fase di definizione del ciclo. Il tempo di chiusura delle griffe viene fornito in funzione del peso del dito nel caso di pinza parallela, ed in funzione del momento di inerzia dello stesso in caso di pinza radiale. F z t [ms] mg

74 Pinze pneumatiche Esempi di utensili di presa

75 Pinze pneumatiche Esempi di utensili di presa

76 Pinze pneumatiche Esempi di sistema di presa complessi

79 Front End: Dispositivi di presa e rotazione Dispositivi di presa: Meccanici Componenti Standard Parallele A 3 Griffe Radiali Angolari Guida a ricircolo di sfere

80 Front End: Dispositivi di presa e rotazione Dispositivi di presa: Meccanici Componenti Standard Parallele A 3 Griffe Radiali Angolari Guida a strisciamento

81 Front End: Dispositivi di presa e rotazione Dispositivi di presa: Meccanici Componenti Standard Parallele A 3 Griffe Radiali Angolari

82 Front End: Dispositivi di presa e rotazione Dispositivi di presa: Meccanici Componenti Standard Parallele A 3 Griffe Radiali Angolari Camma meccanica limitata solo a 180 Camma meccanica limitata ad angoli variabili

83 Front End: Dispositivi di presa e rotazione Dispositivi di presa: Meccanici Componenti non standard Pinze a soffietto Altri dispositivi

84 Front End: Dispositivi di presa e rotazione Dispositivi di presa: Meccanici Componenti non standard Pinze a soffietto Altri dispositivi

85 Front End: Dispositivi di presa e rotazione Dispositivi di presa: Meccanici Componenti non standard Pinze a soffietto Altri dispositivi Asse lineare + Carrello = Pinza

86 Front End: Dispositivi di presa e rotazione Dispositivi di presa: Meccanici Attuazione Pneumatica Attuazione Elettrica

90 Front End: Dispositivi di presa e rotazione Dispositivi di presa: Meccanici Attuazione Pneumatica Attuazione Elettrica Multiposizione

91 Front End: Dispositivi di presa e rotazione Dispositivi di presa: Meccanici Attuazione Pneumatica Controllo di velocità Attuazione Elettrica Controllo di forza

92 Front End: Dispositivi di presa e rotazione Dispositivi di presa: Meccanici Sistemi

96 Front End: Dispositivi di presa e rotazione Dispositivi di presa: Elementi di presa Pinze = Attuatori Forza Tempo di presa Tipologia di movimento Carico strutturale Carico dinamico Dita = Elementi di presa Coeff. di attrito Geometria di presa Ingombri Effetti diretti sul pezzo

97 Front End: Dispositivi di presa e rotazione Dispositivi di presa: Elementi di presa Pinze = Attuatori Dimensionamento - Produttore componenti Dita = Elementi di presa Test empirici - OEM

98 Front End: Dispositivi di presa e rotazione Dispositivi di presa: Elementi di presa Pinze = Attuatori Dimensionamento - Produttore componenti Dita = Elementi di presa Test empirici -

99 Gripper a depressione Polso del robot Corpo del gripper Flusso di aria Superficie del pezzo da afferrare Ventosa

100 Pompa ad eiettore

101 Vantaggi e svantaggi della presa con un gripper a depressione adatto a materiali fragili e delicati rapidità e facilità di presa bassa precisione necessità di superfici lisce, prive di fori e non porose

102 Gripper a depressione

103 Gripper multiplo a depressione

104 Gripper a espansione Polso del robot Corpo del gripper Pezzo da afferrare Elemento espandibile

105 Vantaggi e svantaggi della presa con un gripper ad espansione elevata precisione elevata stabilità necessità di presenza di fori limitata flessibilità

106 Gripper a colletto

107 Gripper magnetico Polso del robot Corpo del gripper Pezzo da afferrare Magnete o elettromagnete

108 Vantaggi e svantaggi della presa con un gripper magnetico rapidità e facilità di presa presa anche su superfici forate afferraggio solo su materiali ferromagnetici presa di oggetti indesiderati

109 Gripper meccanico-depressione presa di oggetti delicati

110 Gripper ad aghi presa di tessuti

111 Sistemi impiegati per aumentare la flessibilità dei gripper Sistemi di cambio gripper Torrette portagripper

112 Sistema di cambio gripper Interfaccia solidale al robot Braccio del robot Magazzino gripper Interfaccia solidale al gripper Gripper

113 Applicazione sistema di cambio gripper

114 Torretta portagripper

115 Torretta portagripper

116 Utensile per saldatura all arco elettrico

121 Generalità Ventose

122 Ventose Considerazioni generali La tecnologia di presa tramite vuoto è largamente diffusa, a livello industriale, data la sua semplicità di implementazione. Si adatta a svariate applicazioni, sempre a condizione che le superfici di afferraggio siano abbastanza lisce e poco porose.

123 Ventose Considerazioni generali In particolare l uso delle ventose è particolarmente indicato per materiali con ben determinate caratteristiche. Suscettibili alla deformazione Superfici suscettibili alla graffiatura Non magnetizzabili Superfici lievemente corrugate non porose Dimensioni e proporzioni inusuali

124 Ventose Considerazioni generali Anche nel caso delle ventose ci sono degli accorgimenti che è bene adottare durante la progettazione del sistema Afferrare sempre l oggetto su superfici piane Posizionare le ventose in direzione congruente con il moto Disporre le ventose simmetricamente rispetto al centro di massa Scegliere una posizioni in cui la/le ventosa/e non siano soggette a torsione

125 Ventose Principali tipologie di ventose Standard A soffietto Ovale sup. piane o leggermente ondulate/curve sup. smussate, curve, ampie o pieghevoli sup. rettangolari o snelle, come profilati o tubi Extra profonda sup. sferiche o a cupola sup. delicate, come vetro o lampadine compensatore di altezza a costo zero

126 Ventose Calcolo della forza di aspirazione disponibile S F s P 0 P u A n 3 η Forza di aspirazione prodotta dalla ventosa Pressione atmosferica Pressione all interno della ventosa Area interna della ventosa Coefficiente di deformazione. Ventose molto morbide possono deformarsi notevolmente all aumentare della depressione riducendo l area effettiva. n 3 = Efficienza complessiva del sistema, trafilamenti inclusi

127 Ventose Calcolo della forza di aspirazione disponibile S N.B. Spesso il livello di vuoto viene indicato direttamente come differenza tra la pressione nella ventosa e la pressione atmosferica. Un livello di vuoto tipicamente usato nella documentazione tecnica per indicare le caratteristiche delle ventose è -0,7 Bar. A seconda dell altitudine, però, non è detto che questo livello di vuoto sia raggiungibile. In alcuni casi, invece del valore n 3, può essere indicata, direttamente, l area effettiva della ventosa a -0,7 Bar. Lo stesso vale per la forza di aspirazione.

128 Ventose Calcolo della forza di aspirazione necessaria Ventosa singola centrata sul baricentro - moto verticale F F s n 1 Somma di tutte le forze agenti sul pezzo Forza di sollevamento prodotta dalla ventosa Coefficiente di sicurezza sul distacco

129 Ventose Calcolo della forza di aspirazione necessaria Ventosa singola centrata sul baricentro - moto obliquo F S n1f Z n2fx µ Fattore di attrito n 2 Coefficiente di sicurezza sullo slittamento

130 Ventose Calcolo della forza di aspirazione necessaria Ventosa singola non centrata sul baricentro - moto verticale Fs R n1 F R r k 1 r R Coefficiente di eccentricità Distanza tra il centro di massa e l asse della ventosa Raggio esterno della ventosa Maggiore è il diametro della ventosa, minore è il rischio che un eventuale disassamento della ventosa rispetto al centro di massa induca momenti tali da portare al distacco del pezzo in presa.

131 Ventose Calcolo della forza di aspirazione necessaria Ventosa singola non centrata sul baricentro moto obliquo F s n1 k1 Fz n2 Fx

132 Ventose Calcolo della forza di aspirazione necessaria Ventosa singola orizzontale centrata sul baricentro moto verticale Una ventosa con asse orizzontale deve erogare il doppio della forza di presa rispetto ad una ventosa con asse verticale.

133 Ventose Calcolo della forza di aspirazione necessaria Ventosa singola verticale centrata sul baricentro moto obliquo oggetto di grosso spessore Nell equazione sopra riportata il termine contenente h risulta preponderante rispetto agli altri se h ed R sono molto diversi fra loro. X 2 X 1 Z 1 S F μ n F R h n n F F F x X 2 X 1 Z 1 S F n F R h n n F F

134 Ventose Calcolo della forza di aspirazione necessaria. Ventosa doppia verticale centrate sul baricentro moto obliquo oggetto di grosso spessore In questo caso è necessario considerare separatamente gli effetti dell equilibrio verticale orizzontale e rotativo. 2F F S S -Fn z 1 2r -H v1 H v1 H H v1 Hv2 μ Fx n2 n1 n2 FS Fz Fx 2 2μ H 2r n Fr n F h 0 1 z v2 v1 F S 0 H v2 F S 0 1 x

135 Ventose Calcolo della forza di aspirazione necessaria Ventose multiple moto generico oggetto generico Ad ogni modo il caso reale è generalmente più complesso dei casi precedentemente analizzati

136 Ventose Calcolo della forza di aspirazione necessaria Ventose multiple moto generico oggetto generico c B c R Sauger M z y F xy elastischer Rahmen c B c R c R X Werkstück Per modellizzare i sistemi a più ventose è necessario considerarle come vincoli elastici in modo da evitare l iperstaticità. Per risolvere i sistemi derivanti da questa modellizzazione è opportuno ricorrere a specifici tools di calcolo. c R Sauger y c R X c R Werkstück n i n i 0 c i Ri y c Ri n i n i 0 i c Ri x c Ri n i i n i ( x n 2 i y c i i x c y Ri 2 i Ri ) c Ri x y z F F M x y z

137 Ventose Calcolo della forza di aspirazione necessaria Ventose multiple moto generico oggetto generico Con i software di simulazione, ipotizzando il tipo e la disposizione delle ventose ed inserendo i dati dell applicazione, è possibile effettuare un analisi dettagliata dello sfruttamento di ogni ventosa.

138 Ventose Calcolo della forza di aspirazione necessaria Ventose multiple moto generico oggetto generico Sfruttamento delle singole ventose durante le varie fasi operative.

139 Ventose Esempi di sistemi di presa complessi

140 Ventose Esempi di sistemi di presa complessi