Robot PUMA

Braccio PUMA alla NASA

Il PUMA (in inglese: Programmable Universal Machine for Assembly, o Programmable Universal Manipulation Arm; in italiano Macchina Universale Programmabile per l'Assemblaggio) è un robot industriale, il primo in epoca moderna a motori elettrici, successivo all'Unimate degli anni '50-'60 elettroidraulico. È un braccio robotico industriale sviluppato da Victor Scheinman negli anni'60-'70. La Unimation lo produsse per il suo storico cliente dell'industria automobilistica General Motors.

Storia

Unimate 500 PUMA (1983), unità di controllo e terminale al Deutsches Museum, Monaco di Baviera

Il PUMA era basato sui primi progetti di Victor Scheinman creati mentre frequentava la Università di Stanford. Unimation produsse i robot PUMA per anni fino a quando fu comprata da Westinghouse Electric (ca. 1980), e più tardi dalla società svizzera Stäubli (1988). Nokia Robotics produsse circa 1500 PUMA robot negli anni '80; il Puma-650 diventò il modello più popolare tra i clienti. Alcuni vennero progettati anche da Nokia Robotics, come il Nokia NS-16 Industrial Robot o il NRS-15[1]. Nokia vendette la propria divisione robotica nel 1990.

Nel 2002 la General Motors Controls, Robotics and Welding (CRW) organization donò il prototipo originale del robot PUMA allo Smithsonian Institution's National Museum of American History. Prese parte ad una distinta collezione di importanti robot storici, la quale include uno dei primi Unimate e l'Odetics Odex 1.[2]

Modelli

L'essenza del design è rappresentata in tre categorie: modelli 200, 500, e 700. I modelli 200 sono una piccola unità da tavolo. I modelli 500 possono raggiungere quasi 2 metri di altezza. Questo modello è il più popolare ed ha la configurazione più riconoscibile. I modelli 700 sono i più grandi ed erano destinati a catene di montaggio, verniciatura e lavori di saldatura.

Tutti i modelli sono composti da due componenti principali: il braccio meccanico e il sistema di controllo. Di solito questi sono collegati tra loro da uno o due grandi cavi multi-conduttori. Quando sono usati due cavi, uno porta la corrente al servomotore e ai freni mentre il secondo porta il segnale di posizione per ogni giuntura al sistema di controllo.

Il computer di controllo è basato sull'architettura LSI-11 che è molto simile ai computer PDP11. Il sistema ha un programma di avvio e un semplice strumento di debug caricato sulla memoria ROM. Il sistema operativo è caricato da un disco esterno - di solito un floppy disk - attraverso porte seriali.

L'unità di controllo contiene anche un alimentatore per il servo motore, schede di elaborazione di feedback analogiche e digitali e un sistema di accensione.

Modello 260

  • 6 bracci assiali con 3 assi che costituiscono un polso sferico.
  • Allungamento massimo: 400mm dall'asse centrale al centro del polso.
  • Carico utile massimo: 2.2 kg
  • Braccio costruttore: 13.2 kg
  • Ripetibilità: ±0.05mm
  • Velocità massima: 1245mm/sec per movimenti lineari
Giunture massime
 Gradi
Bacino 315
Spalla 320
Gomito 300
Polso pieghevole
 236
Polso rotante
 575
Bordo dello strumento
 525

Modello 560 C

Misure del braccio del robot PUMA 560 C.[3]
  • 6 bracci assiali con 3 assi che costituiscono un polso sferico.[3]
  • Allungamento massima: 878mm dall'asse centrale al centro del polso. [3]
  • Carico utile possibile da 4 kg a 2.5 kg[3]
  • Braccio costruttore: 83 kg (circa)[3]
  • Ripetibilità: ±0.1mm[3]
  • 2.5 kg velocità massima: 500mm/sec per movimenti lineari [3]
  • 4.0 kg velocità massima: 470mm/sec per movimenti lineari [3]
Giunture massime[3] Gradi
Bacino 320
Spalla 266
Gomito 284
Polso pieghevole 200
Polso rotante 280
Bordo dello strumento 532

Modelli 761 & 762

Misure dei bracci dei robot 761 e 762 PUMA. Entrambi i bracci sono identici per queste misurazioni quindi basta una sola immagine.[4]
  • 6 bracci assiali con 3 assi che costituiscono un polso sferico.
  • Portata massima
  761: 1,50m dall'asse centrale al centro del polso. 
  762: 1,25m dall'asse centrale al centro del polso.[5]
  • Braccio costruttore:
  761: 600 kg[5]
  762: 590 kg[5]
  • Carico utile:
  761: 10 kg[6]
  762: 20 kg[6]
  • Ripetibilità: ±0.2mm[7]
  • Velocità massima: 1000mm/sec per movimenti lineari. [7]
Misure dei bracci dei robot 761 e 762 PUMA, differenti per la lunghezza degli avambracci.[4]
Giunture massime[8] Gradi
Bacino 320
Spalla 220
Gomito 270
Polso pieghevole 200
Polso rotante 532
Perno dello strumento 600

Note

  1. ^ Nokia robotics, su Fabryka robotow. URL consultato l'8 maggio 2013.
  2. ^ PUMA Robot Becomes Part of American History at the Smithsonian Robotics Online, archived on February 28, 2008 from the original
  3. ^ a b c d e f g h i "Robot 560 C Arm Manual" Staubli Unimation ltd. 1990 {C340.005.05.
  4. ^ a b "Unimate PUMA Mark III Robot 700 Series Models 761/762 Equipment Manual 398Z1" Unimation Westinghouse. 1986 ch.2 pg.4
  5. ^ a b c "Unimate PUMA Mark III Robot 700 Series Models 761/762 Equipment Manual 398Z1" Unimation Westinghouse. 1986 ch.1 pg.43
  6. ^ a b "Unimate PUMA Mark III Robot 700 Series Models 761/762 Equipment Manual 398Z1" Unimation Westinghouse. 1986 ch.1 pg.44
  7. ^ a b "Unimate PUMA Mark III Robot 700 Series Models 761/762 Equipment Manual 398Z1" Unimation Westinghouse. 1986 ch.1 pg.46
  8. ^ "Unimate PUMA Mark III Robot 700 Series Models 761/762 Equipment Manual 398Z1" Unimation Westinghouse. 1986 ch.1 pg.24 fig 1-13

Bibliografia

  • "Essentials of Mechatronics" Billingsley, John. John Wiley & Sons. Hoboken, NJ. 2006 ISBN 978-0-471-72341-7 Ch.9
  • "Robot Modeling and Kinematics" Manseur, Rachid. DaVinci Engineering Press. Boston, MA. 2006 ISBN 1-58450-851-5 Ch.4-5
  • "Robotics Technology and Flexible Automation 2nd Edition" S.R. Deb. McGraw Hill. New Delhi. 2010 ISBN 0-07-007791-6

Voci correlate

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