Robot tay máy Kestrel sau khi được bảo dưỡng và cải tiến vẫn giữ được cấu trúc như cũ là một robot cầu trục gồm 4 trục X, Y, Z, R. Ba trục X, Y, Z được gắn cố định với động cơ servo bằng vít me. Trục R có khớp nối mềm nên có thể kết nối với nhiều thiết bị phục vụ cho nhiều ứng dụng khác nhau. Trong nội dung đồ án, nhóm đã lựa chọn tay gắp vật điều khiển bằng khí nén để lắp vào cuối trục R, biến tay máy thành một máy gắp nhả để chuyển vật từ băng tải này sang băng tải khác.
Hệ thống phân loại sản phẩm sẽ gồm hai băng tải song song chạy ngược chiều nhau và được đặt trong khung tay máy, vùng mà tay máy có thể di chuyển tự do. Các vật chạy trên băng tải có kích thước khác nhau. Những vật có cùng kích thước sẽ được tay máy gắp lên và cho xuống băng tải thứ hai. Tay máy có thể di chuyển theo các quỹ đạo từ đơn giản đến phức tạp do người điều khiển lập trình trên máy tính. Một quỹ đạo chuyển động được tổng hợp từ nhiều dạng quỹ đạo đơn giản xuất phát từ các chuyển động JOG của các trục X, Y, Z.
Trên hình 6.1 là một ví dụ đơn giản về một quỹ đạo chuyển động của ứng dụng gắp thả vật, dùng để minh hoạ cách thức dữ liệu điều khiển vị trí hoạt động. Trong đó :
O: vị trí xuất phát A: vị trí chụp ảnh
B: vị trí chuyển bị gắp vật (thay đổi trong quá trình làm việc) C: vị trí chuyển bị thả vật
D: vị trí gắp vật (thay đổi trong quá trình làm việc) E: vị trí thả vật
Tọa độ các vị trí này được lưu trong PLC. Bằng phương pháp động học ngược, chúng em chạy JOG cho tay máy robot đến các vị trí này và sau đó lưu lại. Bằng cách teaching điểm thì chúng em dễ dang thay đổi vị trí các điểm này trên phần mềm giao diện giám sát mà không cần dùng phần mềm của hãng. Các điểm B, D sẽ thay đổi trong từng lần nhận diện vật thì các vị trí còn lại sẽ cố định trong suốt một chu trình làm việc của hệ thống
Chu trình làm việc của hệ thống tay máy như sau:
Ban đầu tay máy ở vị trí O. Sau khi có lệnh bắt đầu làm việc thì băng tải đưa vật vào nhận dạng bắt đầu chạy. Khi cảm biến tiệm cận phát hiện vật thì băng tải dừng lại, khi đó tay máy chạy đến vị trí A để chụp ảnh. Sau khi đã có dữ liệu về vật, nếu vật không thỏa mãn điều kiện phân loại, băng tải sẽ tiếp tục chạy để loại vật này, và đưa vật khác vào. Còn nếu thỏa mãn, tay máy lần lượt chạy đến điểm B và xuống điểm D để gắp vật. Trong lúc này, trục R hay trục cổ tay máy sẽ xoay đúng theo phương của vật để gắp vật. Khi đã đến điểm D, xy lanh được đẩy khí để kẹp vật. Sau khi đã gắp vật tay máy quay lại vị trí B, sau đó lần lượt đến điểm D và E để thả vật. Trong lúc này cổ tay cũng xoay sao cho chiều dài vật cùng phương với băng tải. Sau khi hoàn thành nhiệm vụ thả vật, tay máy lại quay lại điểm A để tiếp tục chu trình làm việc của mình.