Dynamiskt styrd vakuumnivå vid användandet av vakuumgreppare

Vacuum grippers are widely used in the industry where objects needs to be gripped and moved. There is a need to reduce the consumption of compressed air that is used to create vacuum. This project aims to investigate one method to reduce this. A system where the vacuum level is dynamically controlled is proposed to reduce the compressed air consumption during the lift. The acceleration of the object during the lift is used to calculate the vacuum level required to hold onto the object, ensuring that the vacuum level remains at its minimum value during the lift. A valve system that can control the vacuum level dynamically was designed. This consisted of a stepper motor connected to a valve, which takes readings from a vacuum sensor to form a closed loop system that controls the vacuum level. A Fanuc robot was used to do lifts on certain objects. Acceleration data was gathered from these lifts and used to calculate the necessary vacuum level. This array of vacuum values to be used during the lift was sent to the control system and an external system measured the consumed air during the lift. The comparison in air consumption was done for these dynamic vacuum values and a constant vacuum value which is set to the lowest constant value needed to hold onto the object during the lift. The testing to determine the air consumption was first done using the calculated reference vacuum but without the robot to determine how well the system performed. These comparisons showed that the reduction of compressed air consumption was between 19.5% - 29.0% when testing without the robot. A single test case was chosen for testing with the robot and the air consumption reduction in this case was 11.3%Inom industrin används ofta vakuum tillsammans med sugkoppar för att greppa objekt som sedan kan flyttas. För att producera detta vakuum används tryckluft. Det finns ett stort intresse av att reducera användningen av tryckluften. Detta projekt har som mål att undersöka en ny metod som möjligtvis skulle kunna bidra till denna reducering. Undersökningen gäller ett system där systemets vakuumnivå ändras dynamiskt under ett lyftfall. Accelerationen av det förflyttade objektet mäts för att beräkna en vakuumnivåkurva som referens. Denna nivåkurva är den minsta möjliga för att objektet ska kunna hållas av sugkoppen under hela lyftet, baserat på kraften som accelerationen orsakar. Ett ventilsystem som dynamiskt styr vakuumnivån har utvecklats. Denna design består av en stegmotor som är kopplad till en ventil. Detta system mäter vakuumnivån som sedan används som ett closed loop system som styr vakuumnivån. En Fanuc robot användes för olika lyftfall. Accelerationsdata mättes från dessa lyftfall för att sedan beräkna den krävda vakuumnivån. Dessa vakuumvärden användes som referensdata i kontrolsystemet. Utöver detta användes ett externt mätsystem som mätte användandet av tryckluften under lyftprocessen. Jämförelser gjordes sedan mellan de dynamiska fallen jämfört med ett fall med en konstant nivå av tryckluft. Denna konstanta nivå sattes som den lägsta vakuumnivå som krävdes för att klara hela lyftet. Testen utfördes både med och utan användandet av en robot. Resultatet av dessa jämförelser visade att en minskning av tryckluftsförbrukning kunde göras mellan 19,5% - 29,0% utan roboten. Med roboten var denna minskning för ett specifikt testfall 11,3