Automatic Tool Changer on Collaborative Robots

Abstract

Ter uma maquina que pode substituir o ser humano nas tarefas do dia-a-dia não é uma ideia nova, esta chega de tão longe quanto a Grécia Antiga quando Aristóteles especulou que no futuro o homem irá construir um Autómata que poderá ajudar-nos nas nossas tarefas. Estando preocupado com os problemas da Grécia, Aristóteles também previu que este Autómata seria capaz de abolir a escravatura e que esta irá trazer igualdade para todas as pessoas. felizmente, no mundo em que vivemos já não existe escravatura como no tempo do Aristóteles, no entanto as suas especulações tornaram realidade e mudou a vida das pessoas para melhor. A robótica permitiu-nos produzir muito mais do que mos conseguia anteriormente trazendo abundância para as nossas vidas. Sendo breve, permitiu produzir mais e melhor associando isso tudo á produtos de qualidade.Ao longo das últimas décadas os robôs têm vindo a acrescentar cada vez mais valor na indústria, com especial destaque para os braços robóticos. Permitindo a realização de uma vasta gama de tarefas repetitivas, com grande rapidez e fiabilidade. Dentro do grande espectro de robôs, este projeto encontra-se inclinado para os robôs colaborativos, cujo principal objetivo é aproximar o homem do robô de forma a que os dois trabalhem em conjunto de uma forma mais interativa. Dependendo do objetivo pretendido, um braço robótico pode realizar uma ou várias tarefas para um determinado trabalho. Caso o robô esteja a efetuar só uma tarefa, é possível realizar a sua função apenas com uma ferramenta, no entanto, se o mesmo robô estiver a realizar diversas tarefas, será necessário trocar as ferramentas utilizadas por este cada vez que começar uma tarefa nova. Este projeto consiste na construção de um sistema automático de troca de ferramentas nos robôs colaborativos, e será dividido em duas partes: O Suporte das Ferramentas e o Automatic Tool Changer (ATC). O Suporte de Ferramentas é uma estrutura que será colocada na mesa de trabalho do robô. Quanto ao ATC, este consiste no mecanismo que irá permitir acoplar as ferramentas ao robô.

Having a machine that could substitute the man on the work is not a new idea, it comes as far as ancient Greece when Aristotle speculated that in the future the man will build an Automata that will be able to help on our day-to-day jobs. Being troubled with the issues of Greece at that time, he also predicted that this Automata could abolish slavery and bring human equality. Fortunately, in the world in which we live slavery does not exist anymore like in Aristotle’s time, but his speculation became a reality anyway and it changed the life of people for the better. Robotics allowed us to produce much more than we were able without it bringing to our lives abundance. In short, it allowed us to produce more and faster associating all of this with quality products. Over the last few decades robots have been adding increasing value on the industry, with special focus on the robotic arms, allowing the implementation of a large number of repetitive tasks, with good reliability and speed. Considering the vast spectrum of robots, this project focusses mainly on the collaborative robots, whose goal is to close the gap that exists between humans and robots, allowing them to work on a more interactive environment. Depending on the desired goal, a robotic arm can execute one or more tasks for a specific job. In case the robot is performing only one task, it is possible to finish the job with only one tool, however, if the same robot is performing various tasks for the same job, there will be necessary to have a system that allows the tool changing before each new task. This project consists on building an automatically tool changer for collaborative robots and it will be divided in two parts: The Tool Holder and the Automatic Tool Changer (ATC). The Tool Holder is a structure which will be positioned on robot’s work table, and it is the place where all the tools will be placed. As for the ATC, it represents the mechanism which will allow to attach the tools to the robot.