Wielorobotowa rekonfigurowalna forma mocująca obrabiane detale - program sterujący

Włodzimierz Kasprzak , Wojciech Szynkiewicz , Teresa Zielińska , Cezary Zieliński , Piotr Trojanek , Tomasz Winiarski , Tomasz Michał Kornuta , Michał Walęcki

Abstract

Machining fixtures must fit exactly the work piece to support it appropriately. Even slight change in the design of the work piece renders the costly fixture useless. Substitution of traditional fixtures by a programmable multi-robot system supporting a work piece requires a specific control system and a specific programming method enabling its quick reconfiguration. The first part of the paper introduced the fixturing problem and presented the control system of the designed multi-robot fixture, while the second part presents the planer deciding where and when the supports should be located. A novel approach to task planning (programming) of the reconfigurable fixture system has been developed. Its solution is based on methods of solving the constraint satisfaction problem. The planner takes into account physical, geometrical, and time - related constrains. Reconfigurable fixture programming is performed by supplying CAD definition of the work piece. Out of this data the positions of the robots and the locations of the supporting heads are automatically generated. This proved to be an effective programming method. The control system on the basis of the thus obtained plan effectively controls the behaviours of the supporting robots in bouth drilling showed that the generated plans cause the work piece to be held stiffly enough for both milling and drilling operations performed by the CNC machine. If the number of diverse work piece shapes is large the reconfigurable fixture is a cost - effective alternative to the necessary multitude of traditional fixtures.
Author Włodzimierz Kasprzak (FEIT / AK)
Włodzimierz Kasprzak,,
- The Institute of Control and Computation Engineering
, Wojciech Szynkiewicz (FEIT / AK)
Wojciech Szynkiewicz,,
- The Institute of Control and Computation Engineering
, Teresa Zielińska (FPAE / IAAM)
Teresa Zielińska,,
- The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics
, Cezary Zieliński (FEIT / AK)
Cezary Zieliński,,
- The Institute of Control and Computation Engineering
, Piotr Trojanek (FEIT / AK)
Piotr Trojanek,,
- The Institute of Control and Computation Engineering
, Tomasz Winiarski (FEIT / AK)
Tomasz Winiarski,,
- The Institute of Control and Computation Engineering
, Tomasz Michał Kornuta (FEIT / AK)
Tomasz Michał Kornuta,,
- The Institute of Control and Computation Engineering
, Michał Walęcki (FEIT / AK)
Michał Walęcki,,
- The Institute of Control and Computation Engineering
Journal seriesPomiary Automatyka Robotyka, ISSN 1427-9126
Issue year2013
Vol17
No3
Pages96-102
Publication size in sheets0.5
Keywords in Polishrekonfigurowalne formy mocujące, systemy wielorobotowe, planowanie działań
Keywords in Englishreconfigurable fixtures, robotic fixtureless assemblies, multi-robot systems, task planning
Abstract in PolishFormy mocujące muszą być idealnie dopasowane do detali, które mają podpierać. Nawet mała modyfikacja kształtu w projekcie detalu powoduje, że kosztowna forma staje się bezużyteczna. Stąd duże zainteresowanie przemysłu formami rekonfigurowalnymi. Zastąpienie tradycyjnych form przez wiele robotów stanowiących ruchome podpory wymaga zaprojektowania specjalnego systemu sterowania takim systemem oraz dedykowanej metody programowania umożliwiającej szybką rekonfigurację tego systemu. W pierwszej części artykułu przedstawiono problemy związane z konstrukcją form podpierających oraz zaprezentowano strukturę układu sterowania systemu wielorobotowego, natomiast w części drugiej skoncentrowano się na programie planującym działania poszczególnych robotów. Artykuł przedstawia sposób programowania rekonfigurowalnej formy. Programowanie w tym przypadku polega na zaplanowaniu czynności wykonywanych przez roboty podpierające. Plan układany jest automatycznie z wykorzystaniem sposobu rozwiązywania problemów wymagających spełnienia ograniczeń. Program planujący bierze pod uwagę ograniczenia fizyczne, geometryczne oraz te związane z upływem czasu. Dane wyjściowe dla programu planującego są tożsame z rysunkami CAD detali oraz dane CAM sposobu ich obróbki. Na podstawie tych danych powstaje plan rozstawienia głowic, ruchów manipulatorów oraz translokacji baz mobilnych. Układ sterownia na postawie otrzymanego planu steruje zachowaniem robotów, umożliwiając maszynie CNC wiercenie otworów bądź frezowanie. Eksperymenty przeprowadzone w fabryce wykazały, że zaprojektowany system usztywnia detal na tyle, aby wynik obróbki mechanicznej był zadowalający. Jeżeli liczba różnych detali podlegających obróbce jest znaczna, to zaprojektowany system stanowi względnie tanią alternatywę dla wytworzenia i późniejszego magazynowania wielu form.
URL http://www.par.pl/Archiwum/2013/3-2013/Wielorobotowa-rekonfigurowalna-forma-mocujaca-obrabiane-detale-program-sterujacy
Languagepl polski
Score (nominal)8
ScoreMinisterial score = 4.0, 04-09-2019, ArticleFromJournal
Ministerial score (2013-2016) = 8.0, 04-09-2019, ArticleFromJournal
Citation count*
Cite
Share Share

Get link to the record


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back
Confirmation
Are you sure?