Manual d'instruccions del dispositiu de força ajustable PUSHCORP AFD82

AFD82
Dispositiu de força ajustableManual

Dispositiu de força ajustable AFD82

MANEJEU AMB CURA NO CAIXEU

NO UTILITZAR AIRE LUBRICAT.
This device requires a dry, nonlubricated 80 psi (5.5 bar) maximum air supply filtered to 5 µm and a 0.3 micron oil mist separator.
L'incompliment d'aquests requisits anul·larà la garantia del fabricant. (Vegeu la secció 3.4)

All fasteners, mounting holes, and pipe threads on this tool are METRIC
All PushCorp, Inc. electrical cables are rated for high twist and flex robotic applications with a minimum cable bending radius specification of 125mm (5 in).
Cable damage resulting from failure to abide by this specification will not be covered under warranty.

GARANTIA LIMITADA

Durada:
Un any des de la data de lliurament al comprador original.

Who gives this warranty:
PushCorp
Telèfon: (972) 840-0208
Adreça corporativa:
Apartat de correus 181915
Dallas, Texas 75218
Adreça d'enviament:
3001 W. Kingsley Rd.
Garland, Texas 75041

Who gives this warranty (purchaser):
El comprador original (que no sigui per a la revenda) del producte PushCorp

Quins productes estan coberts per aquesta garantia:
Any PushCorp industrial equipment or accessory supplied of manufactured by the Warrantor.

Què cobreix aquesta garantia:
Defects in material and/or workmanship which occur within the duration of the warranty period

What is not covered in this warranty:
A. LES GARANTIES IMPLÍCITES, INCLOSES LES DE CAPACITAT COMERCIAL I IDONEIDAD PER A UN PROPÒSIT PARTICULAR ESTAN LIMITADES A UN ANY A PARTIR DE LA DATA DE COMPRA ORIGINAL. Alguns estats no permeten limitacions sobre la durada d'una garantia implícita, de manera que és possible que les limitacions anteriors no s'apliquin a vostè.
B. QUALSEVOL PÈRDUA, DANY O DESPESA INCIDENTAL, INDIRECTA O CONSEQUENCIAL QUE POGU RESULTAR DE QUALSEVOL Defecte, FALLA, FUNCIONAMENT DEL PRODUCTE PUSHCORP, INC. Alguns estats no permeten l'exclusió o la limitació de danys incidentals o conseqüents, de manera que és possible que la limitació o exclusió anterior no s'apliqui a vostè.
C. Qualsevol avaria que resulti d'un accident, abús del comprador, negligència, reparació no autoritzada o manca d'utilització dels productes d'acord amb les instruccions proporcionades als manuals del propietari subministrats amb el producte.

Responsabilitats del garanteix sota aquesta garantia:
Repareu o substituïu, a opció del Garant, productes o components que hagin fallat durant el període de garantia.

Responsabilitats del comprador sota aquesta garantia:
A. Deliver or ship the PushCorp, Inc. product or component to PushCorp, Inc. Service Center, Dallas, TX. Freight and insurance costs, if any, must be borne by the purchaser.
B. Use reasonable care in the operation and maintenance of the product as described in the owner’s manual(s).

Quan l'avalador realitzarà la reparació o substitució sota aquesta garantia:
La reparació o substitució es programarà i es realitzarà el servei d'acord amb el flux de treball normal al centre de servei i en funció de la disponibilitat de peces de recanvi. Els compradors que necessiten una reparació més ràpida poden rebre-ho amb el pagament d'una tarifa d'acceleració predeterminada de PushCorp, Inc.

Aquesta garantia limitada us ofereix drets legals específics i també podeu tenir altres drets que varien d'un estat a un altre.

GENERAL SOBREVIEW

The PushCorp, 80 Series Passive AFD was designed as a low cost alternative to the 1100 Series Active Force Device. As such the 80 Series is a very basic unit that still incorporates several innovative features. To reduce operating friction and increase force accuracy the 80 Series uses glass pneumatic cylinders with graphite pistons, and linear ball bearings. It has two robot mounting configurations, and a table top mounting configuration. The 80 Series may be supplied to apply only a positive force, the AFD81, or both positive and negative forces, the AFD82.

La sèrie 80 requereix que l'usuari subministri almenys un regulador de pressió per controlar la sortida de força. Si s'especifica un AFD82, es necessiten dos reguladors. Els components de baixa fricció del dispositiu fan que la resolució i la repetibilitat de la sortida de força depenguin en gran mesura de la precisió del regulador. El regulador pot ser ajustable manualment o elèctricament segons els requisits de l'aplicació de l'usuari. Si només es requereix un nivell de força i l'orientació de l'AFD no canvia, n'hi ha prou amb un regulador manual. Si la força i/o l'orientació de l'AFD canvien durant el procés, es requereix un regulador proporcional controlat elèctricament. En alguns casos, s'ha de tenir en compte el pes de l'equip de procés per tal que es pugui aplicar una força constant independentment de l'orientació de l'AFD. Aquesta situació requereix el càlcul de la pressió del regulador en funció del pes de l'equip de procés i l'orientació de l'AFD. Per controlar la posició del carro, l'AFD82 s'ha de connectar a una font d'alimentació de CC i a un dispositiu d'entrada analògica mitjançant un cable d'alta flexibilitat PushCorp.

Totes aquestes característiques es combinen per fer que els dispositius de força ajustables PushCorp de la sèrie 80 siguin dispositius robustos i fiables capaços d'oferir resultats consistents en qualsevol nombre d'aplicacions industrials.

INSTAL·LACIÓ

3.1 Muntatge d'equips de procés
The AFD82 Adjustable Force Device can accommodate many different types of process equipment. PushCorp provides a variety of standard process equipment such as weld shavers, high speed motors, belt sanders, and other specialized tooling. Many end users also develop process equipment for their own proprietary applications. The AFD can be oriented parallel or perpendicular to the manipulator mounting flange, although it is important to note that the AFD can apply force only in the direction of Carriage translation.

When mounting process equipment to the Carriage extreme care should be taken while designing and installing the brackets. Correctly designed brackets will increase the stiffness of the Carriage by becoming an external superstructure for the Carriage. The Carriage can gain a tremendous amount of rigidity if this approach is executed correctly. Incorrectly designed bracketry will deform the Carriage causing internal Linear Rail misalignment. A symptom of Carriage deformation is “slop” or “binding” of the Carriage. A deformed or loose Carriage will damage the Linear Rails and effect the consistency of your process. The Carriage preload is correctly set at the factory and should not require adjustment. If the Carriage becomes loose or binds after installing the process equipment, then the brackets must be removed and the problem corrected. PushCorp, Inc. can design and fabricate brackets to user supplied specifications as an option.

The bolt pattern on the Carriage has been designed to facilitate process equipment installation. The Carriage has (14) fourteen M8x1.25 mounting holes with a depth of 0.52 inch (13 mm) to provide secure attachment points. The mounting holes are spaced as shown in Figure 1. The Carriage also has (2) two 5mm dowel pin holes to facilitate alignment. (See Figure 1 for location) These dowel pin holes are oversized to allow the pins to be glued into place using Loctite 609, or equivalent. Only utilize 4 of the M6x1 mounting holes; using more than 4 may cause warping of the carriage.

Care must be taken when designing and manufacturing brackets that will be mounted to the linear carriage. It is essential that these brackets maintain a face to face parallelism of at least 0.001” in order to prevent binding, which can lead to inaccurate applied force. As a result, we recommend using tooling plate for the stock material or Blanchard grinding the mounting faces.

If these options are not practical for your design, machined steps or the use of shims under bolted surfaces are also suitable. We recommend a height of 0.02” to ensure enough clearance between the carriage and the mounting plate.

Figura 3: Suports de muntatge del carro: falques

ADVERTIMENT: DO NOT press pins into the AFD Carriage as this will damage the Linear Rails.
PRECAUCIÓ: The Fastener Tightening Torque Specs chart in Section 6.0 should be used to determine proper fastener length and torque for fasteners into the Carriage.
This is to prevent pull-out of the Carriage helicoid inserts. Fasteners must not exceed a depth of 0.52 inches (13 mm) into the Carriage as this could damage the Linear Rails.

3.2 Muntatge de l'AFD82
La configuració bàsica del dispositiu de força AFD82 permet la fixació a un dispositiu estacionari o a una brida de muntatge d'un manipulador robòtic. L'especificació d'un AFD80 -1, -2 o -3 determina quin suport de muntatge es subministra. També es poden utilitzar plaques adaptadores o accessoris de "canvi ràpid" per al muntatge. L'AFD82 té (2) dues espigues de 4 mm premses a la base per a la ubicació i l'alineació de la coberta i el suport de muntatge.

3.2.1 Mounting the AFD80-1 Vertical and AFD80-2 Horizontal
L'AFD80-1 i l'AFD80-2 es subministren amb un suport de muntatge estàndard que es mostra a la Figura 4. Cal utilitzar un mínim de tres (3) forats per fixar el suport de muntatge a la brida de muntatge del robot.

Si el suport de muntatge es subministra en blanc o es necessiten forats addicionals, primer s'ha de treure del dispositiu abans de perforar-lo. (4) S'utilitzen quatre cargols de capçal huec M8x1.25 per fixar el suport de muntatge als dispositius de força AFD82. Un cop tret el suport de muntatge, es poden col·locar forats de muntatge a qualsevol lloc dins de l'àrea ratllada que es mostra a la Figura 4. PushCorp, Inc. proporcionarà suport d'enginyeria per determinar les ubicacions dels forats de muntatge sense cap cost.
Després de perforar el patró de forats necessari, traieu les rebaves i netegeu qualsevol residu de mecanitzat del suport de muntatge. A continuació, es pot tornar a fixar el suport de muntatge.

3.2.2 Mounting the AFD80-3 Table Top
The AFD80-3 is designed for mounting on a stationary fixture. It has (3) three 0.28” (7.0 mm) mounting holes spaced as shown in Figure 5. The AFD80-3 Table Top Mounting Bracket should not be modified without first consulting PushCorp, Inc.

Figure 5: AFD80-3 Mounting Bracket Hole Locations

Figure 6: AFD80-3 Mounting Bracket Hole Locations

3.3 Càlculs de càrrega màxima de transport
Els coixinets de rail lineal que admeten el carro AFD82 s'han seleccionat per oferir un rendiment òptim pel que fa a la capacitat, la mida i la baixa fricció. Per garantir un rendiment òptim continuat, és molt important no sobrecarregar aquests coixinets. Els diagrames següents i les equacions associades es proporcionen per comprovar la càrrega excessiva de l'aplicació.

It is important to note that these equations require the use of Metric units. The necessary conversions are provided for your convenience. Insert your maximum applied force and process equipment weight (W) and overhang distances (D) to calculate an actual bearing load (L) that must be less than the maximum bearing load shown on the right side of the equation. The life of the bearings is 100,000 meters of linear motion, at the maximum allowable bearing load value. Exceeding this value (L) will reduce the life, and operating at less than this value (L) will increase the life. It is common to have combined weight and force loads on the Carriage. These situations may require adding two or more of the scenarios shown below. If your application is not similar to any of the designs listed here, or if the information is not clear, please contact PushCorp Technical Support for assistance.

If AFD was purchased before January 2023, refer to the document located at: https://pushcorp.com/product/obsolete-products/ for appropriate carriage load calculations.

3.4 Connexió pneumàtica
The AFD82 Adjustable Force Devices require a dry, non-lubricated, 5  m filtered, 80 psi (5.5 Bar) maximum air supply. Failure to provide supply air to these specifications can degrade performance and will void any warranty repairs concerning pneumatic components. Filtered air is required to prevent foreign material from entering the AFD.
El sistema de subministrament pneumàtic s'ha de configurar tal com es mostra a la Figura 7.

To apply force in the positive + direction, on an AFD81 or AFD82, a Supply Line must be connected to the + Supply Air Port. To apply force in the negative – direction, on an AFD82, a Supply Line must be connected to the – Supply Air Port.

If water condensation is a problem in your air supply system, an air dryer device is highly recommended. The ideal solution is an industrial chiller dryer capable of reducing the dewpoint to less than 32 F (0 C). Moisture inside the AFD will cause premature failure that will not be covered under warranty.

In applications where the environment contains suspended particulate matter purge air flow must be used to ensure that the AFD remains clear of foreign matter. A Purge Port on the AFD82 (See Figure 8.) provides a pneumatic connection to supply this air flow.
El port accepta un accessori pneumàtic cònic R 1/8 mètric. PushCorp pot proporcionar accessoris per a tubs anglesos o mètrics. La pressió d'entrada al port de purga pot oscil·lar entre 10 PSI i 60 PSI (0.7 – 4.1 bar) amb un cabal de 0.5 a 2.0 SCFM (14 – 56 l/min) segons l'aplicació. L'aire de purga ha d'estar sec i sense lubricar, però només cal filtrar-lo a 20 micres.

The Supply Line and Purge Line to the device should be 1/4 inch or 6mm diameter flexible polyurethane tubing. The tubing should be routed to the AFD such that there are no kinks and that there is plenty of slack to allow for manipulator motion. Before inserting the Supply Line or Purge Line into the force device air fitting, open the Shut-Off valve to blow out any contaminates which may be in the line. The tubing can now be pushed into the self-locking fitting located on the side of the AFD. Charge the Supply Line with compressed air and verify that there are no air leaks.

NOTA: PushCorp recomana molt l'ús de tubs de poliuretà flexibles en lloc de tubs de niló. Això es deu al fet que el tub de niló tendeix a tancar-se quan es doblega. Això limita severament el flux d'aire a l'AFD i provoca inestabilitat.

Per treure la línia de subministrament, primer descarregueu tota la pressió d'aire del sistema i, a continuació, mentre premeu cap a dins l'anell de plàstic de la connexió, estireu simultàniament el tub. Tapeu o connecteu l'accessori autoblocant sempre que la línia de subministrament o la línia de purga no estiguin connectades. Això evitarà que qualsevol contaminant entri a l'AFD.

3.5 Filtre de cartutx d'aire intern
El dispositiu de força AFD82 conté un filtre de cartutx a la carcassa de la base. El filtre de cartutx està dissenyat per ser l'última línia de defensa per protegir l'AFD de la contaminació. El filtre de cartutx no està dissenyat per ser l'únic mitjà de filtració d'aire de subministrament de l'AFD. El sistema de subministrament pneumàtic s'ha de configurar tal com es descriu a la secció 3.4. Si el filtre s'obstrueix, l'AFD82 no funcionarà correctament. Es poden comprar filtres de cartutx de recanvi a PushCorp (núm. de peça PAR01943-1) o directament al fabricant (Parker, núm. de peça 050-05-DQ). Per treure el filtre de cartutx, afluixeu el suport del filtre de cartutx situat al lateral de la carcassa de la base de l'AFD. Vegeu la figura 8. Traieu el filtre de cartutx i realitzeu una inspecció visual. L'estat del filtre de cartutx donarà una indicació de la qualitat del vostre sistema de subministrament d'aire. Col·loqueu un filtre de cartutx nou al suport del filtre de cartutx i inseriu-lo a la carcassa de la base de l'AFD. Estrenyeu el suport del filtre de cartutx a un parell de 90 lb-in. (10.2 Nm).

NOTA: PushCorp highly recommends that the Air Cartridge Filters be replaced at a minimum of once every six (6) months to ensure proper air supply flow into the equipment.

ADJUSTING CARRIAGE PRELOAD

The required preload on the AFD82 Linear Rails has been set at the factory for optimal performance and, in general, should not require field adjustment. However, there are situations that could arise that cause the Linear Rails to need adjustment. Often a loose, or tight, Carriage on a new AFD is indicative of an improperly designed process equipment bracket. If the problem disappears when the brackets are removed then this is the case. Normally the Carriage will only require adjustment after removal for field service.

Per comprovar si hi ha un carro solt, intenteu moure el carro en una direcció lateral, tal com es mostra a la figura 9. Si el carro es mou o sembla que presenta algun "desnivell", cal reajustar la precàrrega del carril lineal. Un indicador de marcat és útil, però no és necessari per diagnosticar i corregir un carro solt.

Un carro massa ajustat requerirà força addicional per moure's. Això es detecta sovint durant el pes dels equips de procés muntats al carro. El pes serà inconsistent, variant més o menys cada vegada que es pesi l'equip de procés.

The Linear Rails are attached to the underside of the Carriage with (4) four M8x1.25 Socket Head Cap Screws. Located on the side of the Carriage are the two Preload Adjustment Set Screws used to translate the Movable Linear Rail. Moving the Linear Rail associated with the Preload Adjustment Set Screws is all that is necessary to adjust the Carriage preload.

Figure 9: Carriage Preload Adjustment

Per realitzar l'ajust de la precàrrega, seguiu el procediment següent:

1. Check the tightness of the (2) two Fixed Linear Rail M8x1.25 Socket Head Cap Screws holding the Fixed Linear Rail opposite the Movable Linear Rail. If these fasteners are loose then the Fixed Linear Rail must be seated against the flange inside the Carriage. To do this, loosen all (4) four fasteners located on the face of the Carriage just enough to allow the Linear Rails to move. Next tighten the Preload Adjustment Set Screws to force the Fixed Linear Rail to seat against the flange. Tighten the (2) two Fixed Linear Rail M8x1.25 Socket Head Cap Screws, which hold the Fixed Linear Rail, to the torque specified in Section 6.0. The Fixed Linear Rail is now correctly seated and the Preload Adjustment Set Screws can be loosened. You are now ready to continue on to preload the Carriage Linear Rails.
2. Per carregar prèviament els rails lineals del carro, afluixeu els cargols de capçal del rail lineal mòbil M8x1.25 que subjecten el rail lineal mòbil només el suficient per permetre que el rail es mogui respecte a la superfície interior del carro. El carro té forats ranurats al costat del rail lineal mòbil que permeten que el rail es mogui en la mateixa direcció que els cargols d'ajust de precàrrega. Assegureu-vos que els cargols de capçal de socket M8x1.25 del rail lineal mòbil estiguin solts abans d'intentar establir la precàrrega.
3. If a dial indicator is available, place it against the Carriage surface that contains the Preload Adjustment Set Screws. Attempt to move the Carriage laterally while monitoring the dial indicator. If the reading on the dial indicator varies, then gradually tighten each of the Preload Adjustment Set Screws. Note that one of the Preload Adjustment Set Screws could require more adjustment than the other. When the dial indicator ceases to vary, the preload is set correctly. Do not continue to tighten the Preload Adjustment Set Screws. Too much preload on the Linear Rails will cause excessive friction resulting in force errors.
4. If a dial indicator is not available, the preload can be adjusted by feel. Attempt to move the Carriage laterally and feel for movement. If the Carriage moves rotate each of the Preload Adjustment Set Screws no more than 5 degrees. As soon as no lateral movement can be felt, stop rotating the Preload Adjustment Set Screws. Note that one of the Preload Adjustment Set Screws could require more adjustment than the other. Do not over tighten the Preload Adjustment Set Screws. Over tightening the Preload Adjustment Set Screws will result in excessive friction and possible deformation of the Carriage. (If the adjustment cannot be performed, contact the factory service center.)
   La precàrrega del carro ara hauria de ser correcta.
5. After verifying that the Carriage no longer moves laterally, tighten the (2) two Movable Linear Rail M8x1.25 Socket Head Cap Screws on the Moveable Rail side to the torque specified in Section 6.0.

CONNEXIONS ELÈCTRIQUES

5.1 Connexió de retroalimentació de la posició del carro
The AFD82 comes equipped with an internal potentiometer that provides a voltagsenyal electrònic basat en el moviment lineal del carro. El volumtage signal is at a minimum when the Carriage is in the full negative position and a maximum when the Carriage is in a full positive position. A High-Flex Cable is used to connect the +24VDC supply, and analog signals to the force device. The connector is specially designed to minimize strain on the cable. The plug and socket is configured to make it impossible to connect them incorrectly.
El senyal de posició lineal s'ha de calibrar per a cada instal·lació. La calibració de l'usuari s'aconsegueix fàcilment mitjançant els passos següents.

1. Connecteu el cable d'alta flexió al connector de retroalimentació de la posició del carro.
2. Connecteu els cables del cable High-Flex tal com es mostra a la figura 10.
3. Moveu el carro a la posició negativa total.
4. Llegeix el voltage senyal a la sortida del senyal de posició POSN. Grava aquest voltage per a futures referències. Això s'anomenarà Vneg.
5. Moveu el carro a la posició total positiva.
6. Llegeix el voltage senyal a la sortida del senyal de posició POSN. Grava aquest voltage per a futures consultes. Això s'anomenarà Vpos.
7. La posició del carro ara es pot determinar mesurant el volum actualtage a la sortida del senyal de posició POSN (Vm) i inserint el valor a l'equació següent:

On,

p = Carriage Position (in, mm)
Vm = Voltage mesurat al cable de senyal POSN (V)
Vneg = Calibrated voltage at fully negative Carriage position (V), (0 inch, 0 mm)
Vpos = Calibrated voltage at fully positive Carriage position (V), (1.6 in, 40 mm)

Figura 10: Connexions elèctriques

NOTA: S'ha de tenir cura de garantir que tots els senyals i voltagLes fonts comuns estan connectades entre si a l'extrem de l'usuari per evitar errors de compensació de CC.

Figure 11: Linear Potentiometer 24V Signal Connection

Figure 12: Linear Potentiometer 12V Signal Connection

ACHIEVING DESIRED FORCE

The AFD82 is a passive force device that requires the user to provide pressure to the pneumatic actuators. Pressure in the actuators results in an output force at the Carriage. If the AFD is always in the horizontal position or does not change orientation achieving the desired output force is easy. However, if the AFD changes orientation the pressure must be varied along the robot path.

Two system variables have to be considered when achieving a desired output force: the Weight carried by the AFD, and the angle of the Carriage with respect to gravity. The angle of the Carriage must be known so that the Weight can be compensated for. The Weight is the sum of the process equipment and the AFD Carriage itself. This value can be back calculated from the area and pressure in the pneumatic actuator. The best method to determine the Weight is with a calibrated load cell. The angle of the Carriage to the gravity vector is defined as shown below in Figure 13.

Figure 13: Definition of the Carriage Angle

The AFD82 is available in two configurations, the AFD81, and the AFD82. The AFD81 has a pair of single-acting pneumatic actuators, so it may only apply positive forces. The AFD82 has two pairs of single-acting actuators acting in opposite directions. This allows the AFD82 to apply both positive and negative forces. The area of the pair of cylinders is 1.4 in² (904.7 mm²) so, for every 1.0 psi (0.07 bar) of supply pressure the AFD applies 1.4 lbs (89 N/Bar) of force. This makes the AFD82 very easy to setup. To apply a 20 lbs. (89 N) force just set the supply pressure to 14.3 psi (1 Bar). This, however, does require the user to supply one (the AFD82 requires two) precision pressure regulator to accurately adjust the applied force. The pressure regulator may be either manually or electrically controlled proportional pressure regulators. The force output repeatability and resolution is directly related to the quality of the pneumatic regulator.

Les següents són equacions que defineixen la força aplicada de cadascun dels AFD82.
Força aplicada AFD81 (efecte simple):

Fa = (1.4 X Ps) + (W + 9.0) cos(θ)
Fam = (89 X Ps) + 9.81 X(W + 4.1) cos(θ)

On:

Fa = Net AFD applied force (lbs)
Fam Net AFD applied force (N)
Ps = Supply Pressure (psi or bar)
W = Weight (lbs or kg)
θ = Carriage angle relative to gravity (See Figure 12)

AFD72 (Double Acting Applied Force):

Fa=FpFn + (W + 9.0) cos(θ) [English Units]
Fam=Fpm Fnm + 9.81 X(W+ 4.1) cos(θ) [Metric Units]

On:

Fa = Net AFD applied force (lbs)
Fam = Net AFD applied force (N)
F = Force in positive direction = (1.4 X Psp)(lbs)
Fn = Force in negative direction = (1.4 X Psn)(lbs)
Fpm = Force in positive direction = (89 X Psp)(N)
Fnm = Force in negative direction (89 X Psn)(N)
Psp = Positve side supply pressure (psi or bar)
Psn = Negative side supply pressure (psi or bar)
W = Weight (lbs or kg)
θ = Carriage angle relative to gravity (See Figure 12)

ESPECIFICACIONS TÈCNIQUES

Les especificacions estan subjectes a canvis sense previ avís.

HORARI DE MANTENIMENT PREVENTIU

Es recomana molt complir el programa de manteniment preventiu per tal d'ajudar a allargar la vida útil dels equips especificats de PushCorp, Inc. Si no ho feu, es podria produir una pèrdua de funcionalitat, així com una disminució de la vida útil del producte.

Agency/Organization:____________
Date Completed:________________