asas komponen robotik

7/23/2019 Asas Komponen Robotik

1/54

Komponen AsasRobot

Disediakan oleh :

Ong Xi Yan , Tan Kai Ti


2/54

ROBOT

-Robot direka bentuk daripadakombinasi beberapa komponen.-Komponen ini terdiri daripadamanipulator, pengawal, sumber

penggerak dan alat hujunglengan.-Empat komponen ini mempunyai

peranan masing-masing untukmenjayakan tugas yangdiarahkan kepada robot.


3/54


4/54

Manipulator

Manipulator ialah mesin yang bergerakmelakukan tugas atau kerja.

Mesin ini terdiri daripada tatarajah

manipulator, pergelangan tanganmanipulator dan bingkai tapak manipulator.

Tugas yang dilakukan adalah bergantung

kepada kegunaan robot. ika robotdigunakan untuk mengimpal, manipulator

akan dipasang dengan set kimpalan di

pergelangan tangannya.


5/54

Kebanyakan manipulator mempunyai

enam sendi iaitu tiga sendi di tatarajahdan selebihnya di pergelangan tangan

manipulator.

Manipulator ini dikenali sebagaimanipulator enam DO$.%atu DO$ me&akili satu sendi yang

akan bergerak mengikut atur 'arasupaya alat hujung lengan robot berada

pada tempat yang dikehendaki.


6/54


7/54

Tatarajah Manipulator Tatarajah manipulator terdiri daripada

lengan dan sendi yang direka cipta

bergantung kepada keperluanpenggunaan dalam industri.

Tatarajah ini terdiri daripada tatarajahkartesan, silinder, kutub danpersendian seperti yang ditunjukkandalam Jadual .!. Tugas yang

diarahkan kepada robot adalah


8/54


9/54


10/54

Tatarajah Kartesan

Tatarajah kartesan mempunyai jenis sendi (((.

(ergerakan ketiga)tiga sendi ini adalah prisma.

%endi pertama bergerak ke atas dan ke ba&ahmanakala sendi kedua pula bergerak ke kiri dan ke

kanan yang sama dengan sendi ketiga.

Kombinasi tiga pergerakan ini membentuk ka&asan

kerja *&orkspa'e+ tatarajah kartesan yang kelihatan

seperti kuboid.

anya dalam ka&asan ini sahaja manipulator ini

boleh menentukan kedudukan bahan kerja. Tatarajah


11/54


12/54

Tatarajah Silinder

Tatarajah silinder mempunyai jenis sendi !((.

(ergerakan sendi pertama adalah re-olut yang bersudut

"/0.

%endi kedua bergerak ke atas dan ke ba&ah manakala

sendi ketiga bergerak ke kiri dan ke kanan.

Ka&asan kerja manipulator ini kelihatan seperti silinder.

anya dalam ka&asan ini sahaja ia boleh menentukan

kedudukan bahan kerja.

Tatarajah ini sesuai untuk melakukan operasi angkut dan


13/54


14/54

Kutub

Tatarajah kutub mempunyai jenis sendi !!(.

(ergerakan sendi pertama dan kedua adalah re-olut.

%udut sendi pertama sehingga 1/0 dan sudut sendi kedua

sehingga #2/0.

%endi ketiga bergerak se'ara prisma iaitu ke kin dan ke kanan.

Ka&asan kerja manipulator ini berbentuk separuh s3era.

anya dalam ka&asan ini sahaja ia boleh menentukan

kedudukan bahan kerja.

Tatarajah ini sesuai untuk melakukan operasi angkut dan


15/54


16/54

Persendian

Tatarajah persendian mempunyai jenis sendi!!!. (ergerakan ketiga)tiga sendi ini adalah re-olut.

%udut sendi pertama sehingga "/0 manakala

sudut sendi kedua pula sehingga #2/0. %udut sendi ketiga mempunyai pergerakan

sehingga //0. Ka&asan kerja manipulator ini berbentuk s3era. anya dalam ka&asan ini sahaja ia boleh

menentukan kedudukan bahan kerja. (enggunaan tatarajah ini adalah sesuai untuk

kerja mengimpal, menge'at dan memasang

kereta.


17/54


18/54

Pergelangan Tangan Manipulator

"ergelangan tangan manipulator ber#ungsiseperti pergelangan tangan manusia.

$ahagian ini terletak di hujung tatarajahmanipulator %rujuk Rajah .&' yangmempunyai tiga sendi.

(endi ini bergerak secara putaran yangterdiri daripada pergelangan, rewang danolek.

Rajah .! menunjukkan binaanpergelangan tangan manipulator.


19/54


20/54

Bingkai Tapak Manipulator

4ingkai tapak manipulator boleh diletakkan sama ada di

lantai, dinding atau siting.

Terdapat juga tapak manipulator yang boleh bergerak

iaitu tapaknya berada di atas rel.

Tujuan bingkai tapak diletakkan sedemikian adalah untu

membuat 'apaian yang mudah terhadap bahan kerja.

5ambar 3oto ".6 merupakan 'ontoh manipulatorbertapak di siting dan !ajah ". pula menunjukkan

manipulator di atas rel.

7ontoh operasi manipulator di rel ialah angkut dan

susun.


21/54


22/54

"engawal


23/54

Pengawal ialah satu sistem litar elektronikberdigit yang menyimpan maklumat atur

cara untuk menggerakkan robot. Aturcara tersebut mengandungi status setiap

sendi yang dimasukkan ke pengawal melalui

penggunaan pendan mengajar. Pergerakan robot dan keadaanpersekitarannya adalah dalam pengetahuan

pengawal, maka operasi tugas robot akandilakukan dengan sempurna seperti yang

diaturcarakan.


24/54

Gambar foto 6.5 menunjukkan pendan mengajar

pada pengawal. Pengawal menggunakan bekalan AU manakalapendan mengajar pula menggunakan bekalan

A.

erdapat beberapa jenis pengawal robot sepertipengawal paksi ser!o dan bukan ser!o,

mikropemproses dan pengawal logik boleh atur

cara "P#$%. Pengawal berhubung dengan peralatan atauperanti melalui penggunaan antara muka.


25/54

a% Pengawal Paksi Servo dan BukanServo

&'er!o ialah litar kawalan motor yang

digunakan dalam robot. itar ini mengawal

kedudukan pergerakan dan kelajuan motordengan membandingkan status semasa.

&(enis motor tersebut ialah motor A.

&)ungsi pengawal paksi ser!o ialah mengawalpergerakan robot melalui maklum balas

daripada penderia dengan menggunakan motor

ser!o.


26/54

*awalan ini menghasilkan pergerakan laluanyang berterusan

)ungsi pengawal paksi bukan ser!o pulaialah mengawal pergerakan robot dengan

menggunakan suis had untuk pergerakan

mula dan henti. 'emasa robot bergerak, tidak ada maklumbalas daripada motor.

Pergerakan yang boleh dilakukan olehpengawal bukan ser!o ialah pergerakan titikke titik sahaja.


27/54

b) Mikropemproses

'atu peranti yang melaksanakan atur carauntuk menggerakkan robot.

'ai+ mikropemproses yang digunakanadalah bit, -6 bit atau / bit.

*eupayaan mikropemproses inimembenarkan pengawal mengarahkan robotuntuk melakukan pelbagai tugas.


28/54

erdapat tiga kelas pengawal robot iaitu pengawal arasteknologi rendah, pengawal aras teknologi sederhana dan

pengawal aras teknologi tinggi. Pengawal aras teknologi rendah adalah pengawal elektronik

atau pengawal logik angin.

Pengawal jenis ini digunakan dalam robot aras teknologi

rendah. Pengawal aras teknologi sederhana pula mempunyai

keupayaan mikropemproses bit atau -6 bit.

Pengawal ini digunakan dalam robot aras teknologi

sederhana. ugas yang sukar dilakukan dapat diatasi dengan

menggunakan pengawal aras teknologi tinggi yang

mempunyai keupayaan mikropemproses -6 bit ke atas

seperti yang digunakan dalam robot aras teknologi tinggi.


29/54

Rajah .) menunjukkan komponen

pengawal aras teknologi tinggi.


30/54

c' Pengawal Logik Boleh Atur CaraPLC)

"engawal logik boleh atur cara adalah contohpengawal aras teknologi tinggi.

Robot kegunaan umum dan komersial boleh

menggunakan pengawal ini. "*+ juga berkeupayaan untuk mengendalikan

robot dalam satu jujukan proses produk denganbantuan penggerak dan suis.

alam proses ini "*+ merupakan pengawalutama. (etiap penggerak seperti #ungsi otak pada

manusia.


31/54

Rajah . menunjukkan contoh jujukan prosesproduk papan litar bercetak.

"roses ini melibatkan mesin penebuk lubang %+'untuk kaki komponen elektronik dan peralatanpemasangan %' untuk meletakkan komponentersebut di atas papan litar bercetak.


32/54

!) Antara muka

"engawal robot mempunyaibeberapa pangkalan antara mukauntuk berhubung dengan komputer

ingatan luaran dan penderia."angkalan antara muka yangdigunakan ialah antara muka sesiri

jenis R(-!! atau R(-)!!. Antaramuka ini membenarkan data masudan keluar pada talian yang sama.


33/54

(umber "engerak


34/54

"e#nisi

(umber penggerak ialahkuasa yang digunakan untukmenggerakkan robot.

Tiga jenis sumber penggerakutama iaitu

a'Kuasa elektrikb'Kuasa hidraulikc' Kuasa pneumatik.


35/54

a) Kuasa Elektrik

Kuasa elektrik diperoleh daripadabekalan utama /oltan A0 sama ada#asa tunggal atau tiga #asa.

Kebanyakan penggerak robot ialahmotor elektrik yang terdiri daripadamotor A0, motor AT dan motorpelangkah.

1oltan A0 digunakan untukmenggerakkan robot bersai2 besarmanakala /oltan AT digunakan

untuk robot bersai2 kecil.


36/54

3otor elektrik memberikejituan yang tinggiterhadap tugas yang

dilaksanakan dalam operasipemasangan.

0mumnya, motor elektrik tidak mempunyaikuasa angkat beban yang tinggisepertimana, penggerak yangmenggunakan kuasa hidraulik.

5alau bagaimanapun, kelajuan motorelektrik mudah dikawal dan ia tidak

memerlukan kawasan lantai yang besaruntuk menempatkannya.


37/54

$) Kuasa &i!raulik

Kuasa hidraulik dihasilkan oleh bendalirbertekanan tinggi untuk menggerakkanmotor atau silinder hidraulik padarobot. (umber kuasa

hidraulik terdiridaripada tangkisimpanan bendalir,plat sesekat, penapis

dan pam. Tekananbendalir yangdigunakan oleh robotadalah di antara &6

hingga &76 bar.

$endalir daripada tangki simpanan


38/54

$endalir daripada tangki simpananakan dipam ke motor hidraulik.

$endalir ini bertekanan tinggi danakan menggerakkan motor tersebut.

Kemudian, bendalir ini kembali ketangki dalam keadaan panas dan

mengandungi kotoran. 8leh itu ia perlu dibersihkan dan

disejukkan dengan menggunakanplat sesekat.

$endalir yang bersih akan dipamuntuk menghasilkan bendalirbertekanan tinggi dan dibekalkan

kepada motor hidraulik semula.

R b t b i b ti


39/54

Robot yang bersai2 besar seperti0nimate !666 menggunakanmotor hidraulik.

Robot ini bergerak dengankelajuan yang tinggi danmempunyai kuasa angkat beban

yang tinggi. 5alau bagaimanapunrobot hidraulikmemerlukan kawasan

lantai yangbesar

dan

sentiasa terdedahkepada kebocoranbendalir.


40/54

%c' Kuasa "neumatik

Kuasa pneumatik dihasilkan olehudara bertekanan tinggi untukmenggerakkan motor atau

silinder pneumatic pada robot.(umber kuasa pneumatik terdiridaripada pemampat udara,

tangki simpanan udarabertekanan tinggi dan motorelektrik.


41/54

"emampat udara ber#ungsi untukmeningkatkan tekanan udara

dalam tangki simpanan danmenggunakan motor hidraulikmotor elektrik digunakan untukmenjalankan pemampat tersebut.

Tekanan udara yang la2imdigunakan ialah bar.

Robot kecil ang mempun ai dua


42/54

Robot kecil yang mempunyai duahingga empat 89 menggunakanmotor dan silinder pneumatikterhad kepada operasi ambil danletak sahaja.

(ilinder

pneumatik seringdigunakan padapenggenggamrobot untuk

operasi buka dantutup.

Terdapat juga robot yang menggunakan


43/54

Terdapat juga robot yang menggunakandua jenis sumber penggerak.

Terdapat dua tamatan dan satu sebelah

kanan menerima tekanan bendalir, rodbergerak ke kiri manakala tamatansebelah kiri mengeluarkan sebahagianbendalir atau udara tadi ke tangki

simpanan. "roses sebaliknya berlaku untuk

menggerakkan rod ke kedudukan asal.


44/54

3otor hidraulik atau pneumatik terdiridaripada, beberapa ram dalam kebuk,

satu tamatan masukai satu tamatankeluaran tekanan bendalir atau udara.

Apabila tekanan bendalir atau udaradikenakan pada tamatan masukan, ramtertolak untuk menghasilkan pusingan aci.

Tekanan bendalir atauudara kemudiannyadilepaskan melalui

tamatan keluaran.


45/54


46/54

Alat :ujung Tangan


47/54

e;nisi

Alat hujung lengan terletak di pergelangantangan robot. Alat ini ber#ungsi seperti jari tangan manusia

iaitu untuk menggenggam bahan kerja.

Adakalanya ia dipasang dengan peralatanindustri seperti set penyembur cat.

Terdapat tiga jenis penggenggam yang bolehdikendalikan oleh alat hujung lengan iaitu

"enggenggam mekanik "enggenggam /akum "enggenggam magnet.


48/54

"ada robot, alat ini berada di 89

terakhir dan mempunyai pelbagaikegunaan mengikut rekabentuknya.


49/54

%a' "enggengam 3ekanik

"enggenggam mekanik ialah alat hujunglengan yang menggenggam bahan kerjamenggunakan daya mekanik.

$entuk penggenggam terdiri daripada

penggenggam dalam dan penggenggamluar.


50/54

aya tekanan daripadapenggenggam hendaklah sesuai

dengan beban yang digenggamsupaya beban berada tetap padakedudukannya sepanjang

pergerakan robot. $uka dan tutup penggenggam

mekanik dipandu oleh sistem

pneumatik dan systempergerakan gear.

%b' " 1 k


51/54

%b' "enggenggam 1akum "enggenggam /akum ialah sejenis alat

hujung lengan yang dapat menggenggam

bahan kerja dalam keadaan bahan tersebutterlekat pada kit /akum.

"enggenggam ini adalah sesuai untuk bahankerja yang mempunyai permukaan yang lebar

seperti cermin.

Komponen utama penggenggam /akum ialahkit /akum dan salur /akum. Kit /akum terdiri daripada getahboleh lentur dan getah kuat,

manakala salur /akum pulaterdiri daripada salur getahyang menghubungkan kit/akum dengan kuasa /akum

dari pam.


52/54

"enggenggam /akum berkendali apabilakuasa /akum wujud antara kit /akum

dengan bahan kerja. $ahan kerja boleh diangkat jika tekanan

udara dalam kit /akum lebih rendahdaripada tekanan udara luar.

$ilangan dan sai2 diameter kit /akummempengaruhi daya angkat bahan kerja.

(emakin banyak bilangan kit /akum,

semakin tinggi keupayaan angkat bahankerja dan begitu juga sai2, iaitu lebihbesar diameter kit /akum, lebih tinggikeupayaan angkat bebannya.

"enggunaan penggenggam /akum mengambilki t iti b b b t k k


53/54

kira pusat gra/iti beban, bentuk permukaandan berat beban supaya boleh diangkatdengan mudah.

Rajah .& menunjukkan penggenggam/akum yang menggunakan dua kit /akum,manakala Rajah .&) pula adalahpenggenggam /akum menggunakan satu kit

/akum.

%c' "enggenggam 3agnet


54/54

%c' "enggenggam 3agnet

"enggenggam magnet ialah sejenis alat hujunglengan yang dapat menggenggam bahan logam

menggunakan bahan magnet. $ahan magnet ini adalah magnet buatan iaitu bahan

keluli dimagnetkan melalui proses elektromagnet.

Apabila medan magnet menghampiri bahan logam

%bahan kerja' wujud medan magnet lain yangberlawanan kekutubannya.

9enomena ini menyebabkan logamitu tertarik ke alat hujung lengan .

$ahan kerja sentiasa ditarik olehalat hujung lengan dan hanyadilepaskan setelah tiada lagi kesanelektromagnet padanya apabilabekalan AT diputuskan.

asas komponen robotik

Documents