positie bepalen van een cilinder

Hallo allemaal,

Ik loop stage op een bedrijf wat gespecialiseerd is in (onder andere) robot palletiseren en depalletiseren. Nu is mij gevraagd om een systeem te bedenken om snelheid te winnen tijdens het klemmen van de dozen, en ik zou graag weten of jullie nog tips hebben.

De situatie is als volgt:
Er is een werktuig die verschillende afmetingen dozen kan klemmen d.m.v. een cilinder. Nu is het probleem dat voor kleine dozen de cilinder ook de gehele slag moet maken voordat het kleine doosje geklemd is.

Mijn vraag is dan ook:
Is er een oplossing waarmee kleinere doosjes sneller opgepakt kunnen worden. Dus dat de cilinder eerst snel gaat en het laatste stukje langzamer?

Alvast bedankt

hoeveel formaten heb je, desnoods maak je enkele sensors op de zuiger dus bv in en uuit die er mogenlijk al zijn en daarbij ook nog 2 halverwege

dan kan je de plc snel tot het midden laten gaan en dan verder traag dormiddel van een extra ventiel dat vertraging of geen vertraging schakelt

Je zou een aantal van deze kunnen monteren, en je PLC programma kunnen aanpassen (als er een PLC in zit natuurlijk) zo kan je de positie bepalen.

http://nl.rs-online.com/web/search/searchBrowseAction.html?method=getP…

Komt een beetje overeen met wat jokohoko zegt, maar deze schakelaars zijn er speciaal voor.

Maar je kan ook zelf iets maken, maar komt allemaal op het zelfde neer.

Nu is het zeg maar zo:
Er kan geschakeld worden tussen 2 ventielen voor verschillende klemdruk. Dus van te voren wordt eigelijk al bepaald met hoeveel druk de doos geklemd word. Als de doos geklemd is is er een bepaalde wachttijd en daarna wordt ervan uitgegaan dat de doos goed vast zit en wordt de doos opgepakt.

Ik moet ervoor zorgen dat als het werktuig op positie is om de doos te pakken dat dit zo snel mogelijk gebeurd, en niet hoe het nu is. Dus niet dat ervan uit wordt gegaan dat de doos na een bepaalde tijd voldoende geklemd is.

Met extra schakelaars kan je bepalen wat de grote van de doos is, en hoeft de cilinder geen grote slagen te maken.

Je kan ook een camera systeem gebruiken, maar dat is een heel stuk duurder.

[Bericht gewijzigd door Lambiek op (26%)]

wat ook zou kunnen is voor op de bek aan de suiger een sensor te plaatsen en deze op bv 5cm te zetten, dan kan je snel gaan tot hij de doos "ziet" en dan traat verdergaan,

dan heb je alle formaten de zelfde behandeling. en een extra schakelaar plaatsen die het klemmen detecteert wordt dan makkelijker want er lopen dan toch al kabels heen

Met een sensor aan de binnenkant van de klem kun je ook zien dat je de doos beet hebt/nadert. Je hebt dan maar 1 sensor nodig, voor alle afmetingen dozen.
Een probleem: als je niet snel genoeg overschakelt op de lage druk, beschadigen je dozen...

Edit: hmm, ik lees nu jokohoko's bericht nog een keer door, eigenlijk zegt hij min of meer hetzelfde.

[Bericht gewijzigd door Fox2 op (18%)]

Let er wel op dat als je snel dingen met een cilinder wilt doen je ventielen zo dicht mogelijk bij de cilinder wilt hebben, anders wordt snel vertragen een probleem.

We zijn nog aan het brainstormen dus durf ik ook nog wel een duit in het zakje te doen;

Is het een idee gebruik te maken van een streeplint uit een printer.
Dat lint verbindt je met de zuigerstang.
Een lichtsluis leest de verplaatsing van je zuigerstang en een (micro)computer kan daaruit de positie berekenen en daarop actie ondernemen.

Dit systeem vereist dan wel een routine om de cilinder in te trekken en de positie daarmee op "nul" te zetten bij opstarten.

Is dat wel snel genoeg? Moet je zo'n simpele printer eens heen en weer zien vliegen terwijl hij een prachtige afdruk maakt.....

T'is maar een idee.

Dan zou ik eerder een lineaire liniaal nemen die ze ook op draaibanken gebruiken die kunnen een stuk beter tegen vervuiling.
Verder een ventiel direct op de zuigerom zeer snel en langzaam regelen mogelijk te maken.
En druk sensoren op de uiteinden van de zuiger op de klemdruk te meten.

Een lineaal op een cylinder lijkt me wat overdone. Enkele reedcontacten (liever hallschakelaars) doen het goed genoeg. Een luchtcylinder is toch niet zo'n heel verfijnd ding om te positioneren.
Is het trouwens niet al een gebufferde cylinder? Die lopen het laatste stukje zo langzaam als je zelf wil.

[Bericht gewijzigd door GJ_ op (22%)]

Het is al een gebufferde cilinder. Aan de cilinder zit een grote plaat waarmee je de dozen kunt klemmen tegen een vaste plaat. Ik denk niet dat een lineaire liniaal of iets dergelijks de oplossing is. De cilinder moet zeg maar zien hoe groot de doos is en dan zo snel mogelijk er naartoe lopen en het laatste stukje langzamer zodat de doos niet beschadigd. Ik dacht zelf aan een capacitieve sensor die je in de plaat monteert waarmee je de dozen kunt detecteren. Zou ik met een ventiel het eerste stukje snel kunnen gaan en dan als de sensor een signaal geeft een ander ventiel aansturen waarmee ik langzamer ga?

Moeilijk. Dan heb je een retesnel ventiel nodig die bovendien bovenop de cylinder gemonteerd moet worden. En dan nog heb ik mn twijfels: lucht is tamelijk flexibel spul.

Het doosformaat van tevoren detecteren moet je niet doen met een capacitieve sensor maar met een fotocel.

Maar dan nog eens wat: een doos is ervoor om de inhoud te beschermen. Als die door een grijper beschadigd kan worden ben ik bang dat er aan de tooling zelf ook wel wat te verbeteren valt.

Ik kan er toch voor zorgen dat de cilinder met een ventiel snel ingaat. Als de fotocel ongeveer de doos vanaf 5 cm ziet dat er dan een ander ventiel geschakeld wordt waarmee ik de snelheid reduceer. Is dit een oplossing?

volgens mij is het in feite nog iets lastiger: je weet van te voren niet welke kant van de doos de grijper eerst raakt.

Het is te hopen dat de dozen altijd recht van de band komen.

misschien een ietewat meer indruk wekkende oplossing is een web-cam boven de aanvoer band monteren, deze via een beeld lib pakket http://www.videoocx.de/ in te lezen en deze dan via de open-source lib http://en.wikipedia.org/wiki/OpenCV te verwerken om ook een eventuele draaiing te bepalen, dit alles nog voor de doos op de uiteindelijke positie is om zo in feite met de arm al te gaan anticiperen op de uiteindelijke positie en afmetingen van de doos, gegeven de afmetingen van de doos kan je bepalen hoelang er lucht in de cilinder moet worden gepompd bij een bepaalde klemspanning. Neem aan dat de klem spanning van kleine dozen lager is dan die van grote en dus zwaardere dozen.

my 2 pennies...

Je zou eens wat kunnen experimenteren met het besturen van zo'n cilinder, en of het omschakelen van hoge naar lage snelheid wel betrouwbaar en snel genoeg gaat.

Je moet er rekening mee houden dat die cilinders oud worden, en dan wat meer weerstand krijgen, waardoor er meer druk opgebouwd wordt achter de zuiger. Dit kan een flinke invloed hebben op de werking van je systeem. Het systeem kan dan best goed werken als het nieuw is, maar na verloop van tijd ga je steeds vaker dozen beschadigen.

Op zich zal overschakelen van hoge naar lage snelheid best kunnen, maar ik denk dat bij het omschakelen wat druk uit de cilinder zal moeten aflaten, om te voorkomen dat hij nog een tijdje op te hoge snelheid doorgaat.

Als je dit niet werkend krijgt, heeft het helemaal geen zin om op zoek te gaan naar sensoren. Dat deel van het probleem lijkt me oplosbaar; je kunt optische reflectie sensoren gebruiken, of ultrasoon of zo. Kijk eens bij Balhuff, Sick, etc.

Een gemiddeld ventiel doet er al snel 50ms over om om te schakelen. En dan is er dus nog niet afgeremd. En dat gaat ook niet zomaar gebeuren: om de cylinder in beweging te krijgen is er druk op gezet, bijvoorbeeld 4 bar. Als die toevoer word afgesloten blijft die druk, en dus de beweging. Daar is nog wel wat op te bedenken maar het eenvoudige is er dan wel vanaf.
Om te beginnen zul je de bestaande ventielen vrijwel zeker vaarwel moeten gaan zeggen, met een standaard classic tiger kun je het wel schudden.Als het snel moet, en dat moet het, kun je het beste MAC ventielen gebruiken.

MAC: Astro controls, Alphen ad rijn

En EPS heeft ook speciale truuks om heel snel met lucht te positioneren.

Ten slotte: als je die dozen platknijpt, is het dan niet mogelijk ze met vacuum te pakken.

Een gemiddeld ventiel doet er al snel 50ms over om om te schakelen. En dan is er dus nog niet afgeremd. En dat gaat ook niet zomaar gebeuren: om de cylinder in beweging te krijgen is er druk op gezet, bijvoorbeeld 4 bar. Als die toevoer word afgesloten blijft die druk, en dus de beweging. Daar is nog wel wat op te bedenken maar het eenvoudige is er dan wel vanaf.

dan moet je sensoren nemen die vanaf een grotere afstand tussen de doos en de grijper al schakelen zodat er nog genoeg ruimte is om die cilinder uit te laten bewegen.

Dat gaat zomaar niet werken. Om te remmen moet je waarschijnlijk ook eerst druk kwijt, anders loopt de cylinder gewoon door. Je wil hem ook eerst wat snelheid geven natuurlijk.
Dit soort bewegingen gaat ook enorm ten koste van de totale snelheid van de machine. En de vraag was vooral gericht op het winnen van snelheid.

Wat wellicht beter/wel werkt is één of meer cylinders om de grijper "op maat" te zetten, volgas en een kleiner (dunner en korter) cylindertje voor het daadwerkelijke grijpen.

[Bericht gewijzigd door GJ_ op (26%)]

zodra hij overschakelt op het geremde ventiel zal hij kort even door blijven lopen maar daarna wel afremmen.

je hebt gewoon een langere "remweg"
als je dan genoeg ruimte overlaat kan het prima toch?

Ze willen e.e.a. vooral sneller maken. Dus ik neem aan dat die cylinder echt flinke vaart heeft. Met lucht vooraf remmen maak je het alleen maar langzamer.

Ik denk dat dit eigenlijk pas goed te beoordelen is als we meer weten zoals de verschillende doosformaten en gewichten. En bovendien, als het voor een palletiser is: ik heb bijna nooit gezien dat een palletiser verschillende formaten door elkaar op één pallet zet.
Als de grijper zonder omstellen door een operator/TD'er verschillende formaten aan moet kunnen zou ik de grijper om stellen met een servomotortje zodat alle dozen met gewoon hetzelfde korte slag cylindertje gepakt kunnen worden.

edit:
handig, ik zit te editten, komt sparks hieronder met een gelijksoortig plan.
Dat zijn leuke en relatief goedkope actuators voor dit doel.

[Bericht gewijzigd door GJ_ op (10%)]

Gewoon niet met lucht willen doen,

Als je nu een lineare aandrijving met stappen motor neemt om de snelle slag te maken, Op het bord waarmee je klemt een paar cilindertje met een slag van bijv 2cm die je dan op lucht de doos laat klemmen.

http://www.elmeq.nl/hoofdgroepen/lineaireaandrijvingen/stappenmotoract…

Het is ook niet voor verschillende afmetingen dozen in een keer. De grijper moet universeel zijn. Dus makkelijk aanpasbaar.

Dat aanpassen doe je over het algemeen door de machine te stellen voor het doosformaat. Dat kan handmatig of gemotoriseerd. Zie de link in sparks post.

Ik dacht bij de zuigers eigenlijk direct aan hydraulische maar blijkbaar is het pneumatisch. Met hydraulisch is het geen enkel probleem omdat je daar niet met druk werkt maar met het verplaatsen van olie. Eerst laat je dus heel veel olie tegelijk verplaatsen door een groot ventiel om daarna met een klein ventiel naar hele kleine verplaatsing te gaan.

Als voorbeeld denk ik dan aan een kantzetbank waarbij de de zuiger snel naar een ingestelde hoogte gaat en vervolgens langzaam en gecontroleerd naar de gewenste eind positie gaat. De zuiger is regelbaar op de 1/100 mm maar ook nog eens op druk. Die druk is bij een kantzetbank vooral nodig om je gereedschap niet te overbelasten. Maar wat daar dus kan kan dan ook toegepast worden op dozen.