Sélection d’un capteur de collision

Pour une application réussie, le Protector choisi doit être dimensionné de manière appropriée. Pour choisir un modèle, il faut tenir compte des charges produites par le poids statique de l’outillage, des charges inertielles imposées par le mouvement du robot et des charges produites par l’effecteur final lors de l’exécution des tâches prévues. Une fois que ces charges ont été calculées et qu’un modèle spécifique a été choisi, le réglage de la pression nominale pour le point de rupture peut être déterminé. Le réglage de la pression d’air requis doit être facilement disponible et pouvoir être ajusté. Par exemple, une pression calculée de 50 psi doit pouvoir être réglée entre 25 et 75 psi.

Le processus de sélection est le suivant :

1. Calculer les charges appliquées :

La figure 1 peut être utilisée pour convertir les forces agissant sur l’outillage de l’effecteur final en moment, couple et charges axiales appliqués au Protector. Utilisez le diagramme de la figure 1 et les formules ci-dessous pour calculer les charges appliquées les plus défavorables pour votre application. Les trois cas de charge – axiale, couple et moment – doivent être évalués pour leurs composantes statique, dynamique et de travail.

Formules :

Charge axiale (F) = F2

Couple (T) = F3*D3

Moment (M) = √( (F1D1)2 + (F2*D2)2 )

(F1, F2 et F3 correspondent à la somme de leurs composantes statiques, dynamiques et de travail respectives et doivent toujours être positives pour les besoins du calcul des réglages de la pression de rupture)

• Force statique : La charge appliquée par le poids de l’outillage lorsque le bras du robot est inactif. Cela comprend le poids de toutes les pièces attachées au protecteur, agissant au centre de gravité de l’assemblage le long de la direction de la gravité.
• Force dynamique : La force d’inertie imposée au centre de gravité de l’outillage en raison de l’accélération du bras du robot. Cette force agit dans la direction opposée au mouvement. Les forces dynamiques s’ajoutent aux forces statiques et doivent être soigneusement prises en compte pour garantir un dimensionnement correct du protecteur.
• Force de travail : Des forces sont générées à l’extrémité de l’outil dans des conditions de travail normales. Si ces forces et leur emplacement sont connus, elles peuvent être converties en charges sur le protecteur à l’aide de la même technique.

Choisissez un modèle de protecteur :

Une fois que les charges approximatives sont connues grâce à l’étape 1, choisissez un modèle dont le moment nominal et le couple nominal sont supérieurs aux charges calculées dans des conditions dynamiques et de travail.

3. Obtenir le réglage de pression requis :

Pour un modèle donné avec des charges connues, le réglage de la pression nécessaire peut être calculé approximativement à partir de la formule suivante :

p = PM + PT + PF

Où PM, PT et PF sont les composantes de pression liées aux composantes de charge de moment, de couple et de force attendues à la rupture. PM, PT et PF sont calculés à l’aide des formules figurant dans les tableaux suivants, où M, T et F sont les charges prévues au moment de la rupture de la pression réglée.

Tableau 1 : Calculs de réglage de la pression du protecteur

Modèle	Moment	Couple	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

Exemple : Pour un SR-81 avec un moment de 100 lb-in, un couple de 50 lb-in et une charge axiale de 20 lbs, et une accélération de 2 G, le réglage de la pression est calculé comme suit :

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

Une pression d’air nominale de 63 psi est requise.