دانلود کمک پایان نامه با موضوع کارهای دستی که شامل 54 صفحه میباشد:
نوع فایل : Word
مقدمه :
کارهای دستی
برای اکثر مردم می تواند رضایت بخش و برای بعضی هم لذّت بخش باشد ، ولی این رضایت و لذّت زمانی به پایان می رسد که اجرای کار به صورت عملی تکراری و یک محیط یکنواخت و دائمی به شیوه تکلیفی ساده و بدون هیچ گونه رقابت درآید .
وظیفه هایی که چنین ویژگیهایی دارد ، می تواند استفاده از دستگاههای مجهز به وسایل خودکار یا اتوماسیون را مد نظر قرار دهد . همچنین نیاز به تولید انبوه ، مرغوبیت کالا و کیفیت یکنواخت باعث شده که صنعت امروزه هر چه بیشتر خود را به سمت دستگاههای مجهز به وسایل خودکار کامپیوتری یا اتوماسیون کامپیوتری سوق دهد . در حال حاضـر اکثر خودکار سازهای مّولد طوری به وسیله ماشین و یا دستگاهها طراحی شده اند که بتوانند تعیین شده قبلی را که در محیط تولیدی به دقت و فقط برای یک منظور ساخته شده است انجام دهند . تغییر ناپذیری و گرانی دستگاههایی که معمولاً به نام دستگاههای اتوماسیون سخت معروف اند ، باعث شده که روبات با داشتن قابلیت تغییر پذیری در اجرای کار برای تولیدات متفاوت و ارزانتر در محیطهای مختلف به فراوانی در خطوط تولید به کار گرفته شود .
امروز می بینیم که در کشورهای پیشرفته صنعتی چگونه علم روباتیک در تکنولوژی وصنعت به طور وسیع گسترش یافته و همین امر باعث شده که این علم مورد تحقیق و بررسی بیشتری قرار گیرد و تکامل و پیشرفت زیادی در زمینه های مختلف روبات مانند حرکت شناسی یا سینماتیک ، دینامیک ، برنامه نویسی ، برنامه ریزی ، کنترل ، حس تشخیص و هوشمندی ماشین صورت گیرد.
آزادی حرکت و قابلیت تغییر پذیری روبات باعث گسترش استفاده علم و روباتیک شده است . امّا متأسفانه هنوز وقتی صحبت از طراحی و کاربرد روبات می شود ، معیاری که بتوان با آن کاربرد روبات را مورد سنجش قرار داد وجود ندارد ، غیر از خصوصیات مکانیکی مانند قابلیت تکرار کار یا حداکثر قدرت جا به جایی بار به وسیله روبات از دیگر ویژگیهای آن سرعت و شتابی است که روبات میتواند از خود ارائه دهد . با آگاهی از این نوع اطلاعات مکانیکی که تولید کننده روبات در دسترس استفاده کننده گان قرار می دهد ، هنوز مشکل بتوان کیفیت کامل کاربرد یک روبات را معلوم کرد . چون روبات سیستمی است مرکب از یک تکنولوژی که دارای عامل مکانیک و کنترل است ، در نتیجه خصوصیات حرکت شناسی و دینامیک روبات باید به خوبی طراحی شوند که به سادگی قابل کنترل باشند . طبیعی است که روبات باید از نقطه نظر کنترل نیز مورد بررسی قرار گیرد . روباتهای صنعتی مختلفی وجود دارند که می توانند در خطوط تولید متفاوت مورد استفاده قرار گیرند . سازندگان روباتهای صنعتی در امر نامگذاری روباتها تا حدودی به تعریفهای مشترک دست یافته اند که می توان آنرا به صورت زیر دسته بندی کرد :
1- روبات با کمتر از 5 درجه آزادی – بهم پیوستن خودکار (Automation Assembely )
2- روبات با 5 درجه آزادی – جا به جا کردن ( Pick and place )
3- روبات با بیشتر از 5 آزادی – کنترل مسیر و دقت ( Path & Precision control )
ریشه واژه روبات از لغت روباتا که در زبان (( چک )) به معنی کار است گرفته شده است . انجمن روبات بریتانیا ((BRA )) ربات را چنین تعریف می کند :
روبات دستگاهی است با قابلیت برنامه ریزی مجدد و طراحی ویژه که توانایی به حرکت در آوردن قطعه ، ابزار کار و یا ابزار خاص تولید را دارد تا طبق یک برنامه ریزی مشخص برای انجام کاری معین در رابطه با یک تولید خاص به کار گرفته شود .
تعریف دیگری از روبات که خیلی متداول است و امروزه کاربرد بیشتری دارد از طرف اینستیتو روبات آمریکا عنوان شده است :
روبات بازوی مکانیکی با طراحی ای ویژه و قابلیت برنامه ریزی برای انجام کارهای متفاوت است که طبق برنامه ریزی مشخصی در یه حرکت در آوردن قطعه و ابزار کار و یا ابزار تولید برای انجام کار معینی مورد استفاده قرار می گیرد.
تعریف بازوی مکانیکی :
بازوی مکانیکی ماشینی است که عملکرد آن شبیه بازوی انسان است و در جا به جا کردن جسم و یا قطعه ای از یک نقطه به نقطه دیگر به کار گرفته می شود .
1 – اتو ماسیون سخت :
اتو ماسیونی است که با استفاده از سیستمهای الکتریکی ، الکترونیکی و یا مکانیکی انجام می گیرد.
2 – اتوماسیون نرم :
اتو ماسیون نرم آن است که در کنترل کردن آن از برنامه نویسی سطح بالا ، یا سطح پایین استفاده می شود .
کیفیتهای استفاده از روبات در یک سیستم تولیدی را می توان به صورت زیر جمع بندی کرد :
1- قابلیت تغییر پذیری زیاد نسبت به اتوماسیون سخت .
2- قابلیت استفاده روبات در محیط کار خطرناک و نا مطبوع .
3- بالا بردن سطح تولید .
4- یکنواختی کیفیت تولید .
5- پر کننده خلاء کارگر با تجربه .
6- نیاز به کارگر کمتر .
به غیر از استفاده های بالا روباتهای کمی هستند که در کار بازبینـی مورد استـفاده قرار می گیرند ، مثلاً پیدا کردن نشت گاز یکی از این موارد است . در فصلهای بعدی ، این نوع روباتها و عملکردشان در نحوه بازبینی مورد بررسی قرار خواهد گرفت .
فصل دوّم
ساختمان روبات
1-2 – مقدمه :
روبات ماشین پیچیده ای است و برای اینکه بدانیم چگونه کار می کند ، مهم است که راجع به ساختمان و نیرویی که روبات را به حرکت در می آورد و سیستمی که آنرا کنترل می کند ، اطلاعات کافی داشته باشیم ، در این فصل به بررسی نکات ذکر شده می پردازیم .
2-2 سیستمهای روبات صنعتی :
روبات صنعتی از پنج قسمت که با هم در ارتباط اند تشکیل شده است که عبارتند از :
مجموعه اندامهای مکانیکی :
این مجموعه شامل بازوهای پیوسته ای است که به حالت لولا به هم متصل شده و قابل حرکت اند . در شکل 1-2 روباتی را که بازوها و مفصلهایش در آن مشخص شده است مشاهده می کنیم . مفصلهای روبات را می توان به یکی از د و صورت د ورانی یا منشوری به کار برد ( 2-2) . هر مفصل و بازو ، تشکیل دهنده یک درجه آزادی است . در نتیجه Nدرجه آزادی متشکل از تعداد N مفصل و N بازو که به وسیله بازوی (( 0 )) ( صفر ) که جزء بازوی روبات به حساب نمی آید به جایی وصل شده است .بنا براین بازوی ((0)) پا یه ای است که روبات به وسیله آن فقط به جایی نصب شده و در حرکتهای روبات اثری ندارد . در این پایه است که مختصات اوّلیه روبات که معروف به مختصات جهانی است تعیین می شود . آخرین بازوی بیرونی روبات به ابزاری که روبات با آن کار خود را انجام می دهد متصل است و نحوه شماره گذاری مفصلها و بازوها از پایه شروع شده و به سمت بالا شماره گذاری می شوند . در نتیجه مفصل ((1)) بین پایه ((0)) و بازوی ((1)) قرار دارد و هر بازو حد اکثر به دو بازوی دیگر متصل است .
بازوهای روبات هیچ وقت یک مدار بسته را تشکیل نمی دهند، و همان طور که قبلاً نیز گفته شد هر دو بازو به دو شکل می توانند بهم متصل شوند : یکی دورانی که در هم به صورت لولا قرار می گیرند و در داخل هم قابلیت چرخش دارند و دیگری منشوری که آن هم لولا شده ولی فقط قابلیت پایین و یا بالا رفتن دارند.
2 – سیستم نیروی محرکه یا کار انداز :
سیستمهای محرکه تولید کننده قدرت و یا نیرو هستند ، که زیر نظر یک سیستم کنترل شده با دقت مفصلها و بازوهای روبات را به حرکت در می آورند . سه نوع سیستم نیروی محرکه که در روباتها استفاده می شوند عبارتند از :
( I ) – سیستم بادی یا پنوماتیک :
این سیستم عموماً در روباتهای صنعتی که در مونتاژ یا جا به جا کردن قطعات به مراکز و محلهای ثابت به کار گرفته می شوند وجود دارد . استفاده از فشار هوا ارزان شناخته شده است .ولی مشکل چنین سیستمی کمبود کنترل دقیق بر روی سیستم مربوطه است و حرکتها تنها بین نقاطی که قبلاً با مانعهای مکانیکی تعیین شده است مشخص و حرکتی بیش از این محدوده مکانیکی امکان پذیر نیست . البته سرعت این سیستم خوب است و دقت آن تا زیر میلیمتر نیز می رسد .
(I I ) – سیستم روغنی یا هیدرولیک :
این سیستم از قابلیت کنترل بالایی برخوردار است و توانایی ایجاد نیروی زیادی دارد . البته روباتهایی که از سیستم روغنی یا هیدرولیک استفاده می کنند روباتهای تقریباً بزرگی هستند که برای طراحی و نگهداری نیاز به تخصص بالایی دارند . این سیستم احتیاج به پمپ هیدرولیکی داشته و به همین دلیل در صورت خرابی ، محیط و روبات را روغنی می کند.
(I I I) – سیستم برقی :
از این سیستم در روباتهای کوچک که متداولترین روباتها نیز هستند بیشترین بهره گیری به عمل می آید که بر دو نوع اند موتورهای پله ای و موتورهای سرو یا خود تنظیم (Servo) . در زیر ، توضیحی درباره هر یک از آنها آمده است :
الف – موتورهای پله ای :
موتورهایی هستند که رابطه سیم پیچ و روتور یا چکش برق به نحوی است که مبدل خروجی از موتور را به صورت پله ای یا منفصل به گردش در می آورند . با تغییر دادن شدت جریان برق در سیم پیچ ، چکش برق یا روتور به حرکت در آمده و به جای بعدی می رسد، و دیگر حرکتی نمی کند تا دوباره در شدت جریان تغییری به وجود آید .
این موتورها در انواع 6 پله ای تا 200 پله ای موجودند، البته در صورت لزوم می توان جعبه دنده را به موتورهای پله ای اضافه کرد .
ب : موتورهای سرو یا خود تنظیم : (Servo) :
این موتورها معمولاً موتورهای مستقیم هستند ، شفت خروجی موتور به دستگاه کنترلی مانند پتانسیومتر وصل شده است که به وسیله آن میزان گردش موتور را می توان تنظیم کرد . مدار کنترل الکترونیکی ، مکان مورد نظر را با استفاده از سیگنال الکترونیکی نشان می دهد ، آنگاه با سیگنالی که از دستگاه کنترل یا همان پتانسیومتر خارج می شود مقایسه کرده و بعد شدت جریان لازم را به موتور ، هدایت می کند تا اختلاف این دو سیگنال به حد اقل برسد . مسلماً هر چه اختلاف این دو سیگنال کمتر باشد دقت تعیین مکان بیشتر است . نیروی مورد نیاز موتورهای D C
از یک مرکز برق 240 ولت و یا 110 ولت که بعد از عبور از یک سیستم مرکز تهیه برق به ولتاژ خیلی کمتر برق مستقیم (D C) ، مثلاً 12 ولت تبدیل شده تأمین می شود . قیمت این موتورها ارزان است و از قابلیت کنترل ساده ای نیز برخوردارند .
اگر چه سیستم های هیدرولیکی و پنو ماتیکی در روباتهای با مقیاس بزرگ به طور خیلی متداول مورد استفاده قرار می گیرند ، ولی این نوع روباتها در آزما یشگاه استفاده ای ندارند ، امّا در مکانهایی که امکان آتش سوزی وجود داشته اشد موارد استفاده زیادی دارند .