Selección de un sensor de colisión

Para que una aplicación tenga éxito, el Protector elegido debe tener el tamaño adecuado. Para elegir un modelo, considere las cargas producidas debido al peso estático del utillaje, las cargas inerciales impuestas por el movimiento del robot y las cargas producidas por el efector final al realizar las tareas previstas. Una vez calculadas estas cargas y elegido un modelo específico, puede determinarse el ajuste de presión nominal para el punto de rotura. El ajuste de la presión de aire requerida debe estar fácilmente disponible con una amplia capacidad de ajuste. Por ejemplo, un ajuste de presión calculado de 50 psi debe tener un rango ajustable de 25-75 psi.

El proceso de selección es el siguiente:

1. Calcular las cargas aplicadas:

La figura 1 puede utilizarse para convertir las fuerzas que actúan sobre el utillaje del efector final en el momento, el par y las cargas axiales resultantes aplicadas al Protector. Utilice el diagrama de la figura 1 y las fórmulas siguientes para calcular las cargas aplicadas en el peor de los casos para su aplicación. Los tres casos de carga (axial, de par y de momento) deben evaluarse en función de sus componentes de fuerza estática, dinámica y de trabajo.

Fórmulas:

Carga Axial (F) = F2

Par (T) = F3*D3

Momento (M) = √( (F1D1)2 + (F2*D2)2 )

(F1, F2 y F3 consisten en la suma de sus respectivos componentes de fuerza Estática, Dinámica y de Trabajo; y siempre deben ser positivos a efectos del cálculo de los ajustes de presión de arranque)

• Fuerza estática: La carga aplicada por el peso de la herramienta mientras el brazo del robot está inactivo. Esto incluye el peso de todas las piezas fijadas al Protector, actuando en el centro de gravedad del conjunto a lo largo de la dirección de la gravedad.
• Fuerza dinámica: La fuerza de inercia impuesta en el centro de gravedad del utillaje debido a la aceleración del brazo robótico. Esta fuerza actúa en la dirección opuesta al movimiento. Las fuerzas dinámicas son aditivas a las fuerzas estáticas y deben considerarse cuidadosamente para garantizar el dimensionamiento adecuado del protector.
• Fuerza de trabajo: Las fuerzas se generan en la punta de la herramienta en condiciones normales de trabajo. Si se conocen estas fuerzas y su localización, pueden convertirse en cargas sobre el Protector utilizando la misma técnica.

Elija un modelo de Protector:

Una vez conocidas las cargas aproximadas del paso uno, elija un modelo que tenga un momento nominal y un par nominal por encima de las cargas calculadas tanto en condiciones dinámicas como de trabajo.

3. Obtenga el ajuste de presión necesario:

Para un modelo dado con cargas conocidas, el ajuste de presión requerido puede aproximarse a partir de la siguiente fórmula:

p = PM + PT + PF

Donde PM, PT y PF son los componentes de presión relacionados con los componentes de carga de momento, par y fuerza esperados en la rotura. PM, PT y PF se calculan utilizando las fórmulas de las tablas siguientes, donde M, T y F son las cargas esperadas en el punto de corte de la presión ajustada.

Tabla 1: Cálculos de ajuste de la presión del protector

Modelo	Momento	Par	Axial
SR-101	(M x 0.0517)	(T x 0,0495) – 0,2	F x 0,00228
SR-131	(M x 0,0183)	(T x 0,0199) – 0,1	F x 0,00132
SR-176	(M x 0,0077)	(T x 0,0075) – 0,2	F x 0,00070
SR-221	(M x 0,0032)	(T x 0,0040) + 0,5	F x 0,00045
SR-48	(M x 1,0874) – 0,5	(T x 0,9267) – 0,2	F x 0,01435
SR-61	(M x 0,2294) – 0,2	(T x 0,2708) – 0,4	F x 0,00719
SR-81	(M x 0,1052)	(T x 0,1027) – 0,1	F x 0,00361
SR-82	(M x 0,1052)	(T x 0,1027) – 0,1	F x 0,00361

Ejemplo: Para un SR-81 con un momento de 100 lb-in, un par de 50 lb-in y una carga axial de 20 lbs, y una aceleración de 2 G’s, el ajuste de presión se calcula como sigue

P = ((100*0.172) – 0.2) + ((50*0.168) – 0.8) + (20*0.233) + ((100*2*0.172) – 0.2)
= 17 + 7.6 + 4.66 + 34.2
= 63.46

Se requiere un ajuste de presión de aire nominal de 63 psi.