Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Design, realization and launch of deburring station based on Fanuc LRMate 200iD robot with force sensor and vision system

Daniel Piotr Skrzypczyński

Abstract

The purpose of this study was to build a deburring station which utilizes a robot, a force sensor and a vision system. The thesis describes consecutive stages of the design, construction and the launch of such station. First three chapters contain introduction to the topic, the aim and the scope of the thesis and the overview of the state of the art. The benefits of robotization in the field of machining are discussed. This part of the thesis describes the analysis of the previous methods of deburring and the use of robots in this area. Further, various examples of the application of robots equipped with vision systems and force sensors are presented. In the main chapters, the conceptual project and the design of the station and its elements are described. Firstly, the choice of the robot type, the gripper, the deburring tool, the camera, the force sensor and the machined workpiece is discussed. Furthermore, the criteria and the reasons for components selection are described. Then the simulation process and the analysis of the arrangement of the components are presented. Due to performed simulation, optimal locations for workpiece magazines and machining clamp in relation to robot position were selected. Moreover, the process of simulation indicated the proper placement of tools on the end of arm tooling. The next step consisted in off-line programming and implementation of Deburring Package software option. Finally, the design assumptions were formulated on the basis of the performed simulations. The mechanical design of the station, workpiece magazines, machining clamp and the end of the arm tooling is described in detail. The next chapter focuses on the process of assembling the station. The mounting of the elements and the calibration of the force sensor and the vision system are described. The penultimate chapter discusses the on-line programming and configuration of Deburring Package as well as the launch of the station. The program was adjusted to the real dimensions of the station. The adjustments of the camera calibration and the lighting were performed to prepare the station to work. What is more, the tests of the functioning of the station were carried out. In the last chapter, the project is summed up and the conclusions are drawn. Station was build in a partnership with FANUC Polska Sp. z o. o. company from Wrocław. The station was successfully launched and presented during EMO Milano trade show.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Daniel Piotr Skrzypczyński (FPAE) Daniel Piotr Skrzypczyński,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Projekt, wykonanie i uruchomienie stanowiska do gratowania, wykorzystującego robota Fanuc LRMate 200iD, czujnik siły i system wizyjny
Supervisor
Marek Wojtyra (FPAE/IAAM) Marek Wojtyra,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)
Study subject / specialization
, Automatyka i Robotyka (Automation and Robotics)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
17-02-2016
Issue date (year)
2016
Pages
111
Internal identifier
MEL; PD-3579
Reviewers
Marek Wojtyra (FPAE/IAAM) Marek Wojtyra,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Grzegorz Orzechowski (FPAE/IAAM) Grzegorz Orzechowski,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
robotyka przemysłowa, stanowisko zrobotyzowane, gratowanie
Keywords in English
-
Abstract in Polish
Praca dyplomowa ma charakter projektowy. Opisano w niej poszczególne etapy projektu, wykonania i uruchomienia stanowiska do gratowania, wykorzystującego robota przemysłowego Fanuc LRMate 200iD, czujnik siły i system wizyjny. W trzech wstępnych rozdziałach znajduje się wprowadzenie, cel i zakres pracy, a także przegląd stanu wiedzy. Omówiono korzyści z zastosowania robotów w obróbce mechanicznej. Analizie poddano dotychczasowe sposoby gratowania oraz wykorzystanie robotów w tym celu. Następnie zaprezentowano przykłady aplikacji z użyciem systemów wizyjnych oraz czujnika siły. W głównej części pracy mieści się opis pracy koncepcyjnej i projektowej nad stanowiskiem. Zaprezentowano w niej dobór robota, chwytaka, narzędzia wykonującego obróbkę, kamery, czujnika siły oraz detalu do obróbki. Opisano również kryteria i przyczyny doboru wspomnianych elementów stanowiska. Następnie przedstawiono proces symulacji i analizy rozmieszczenia poszczególnych komponentów stanowiska. Dzięki tym symulacjom, dobrano optymalną lokalizację magazynów na detale i uchwytu obróbczego względem robota, a także wzajemne położenie poszczególnych narzędzi na jego końcówce. Na tym etapie przeprowadzono również programowanie off-line oraz implementację pakietu programowego Deburring Package. Następnie, na podstawie wytycznych z symulacji, sformułowano założenia projektowe. Uwzględniając te założenia, przeprowadzono proces projektowania stanowiska, magazynów na detale, uchwytu obróbczego oraz narzędzia wielofunkcyjnego zamontowanego później na kiści robota. W kolejnym rozdziale zrelacjonowano przebieg montażu elementów składowych stanowiska. Opisano też kalibrację czujnika siły i systemu wizyjnego. W przedostatnim rozdziale przedstawiono proces programowania on-line, ostateczną konfigurację opcji programowej Deburring Package oraz uruchomienie aplikacji. Zaprezentowano dostosowanie programu do rzeczywistych wymiarów stanowiska, poprawki oświetlenia i kalibracji kamery, przygotowanie stanowiska do pracy. Opisano przebieg testów aplikacji. W ostatnim rozdziale podsumowano projekt oraz wyciągnięto wnioski. Projekt wykonano we współpracy z firmą FANUC Polska Sp. z o. o. z Wrocławia. Stanowisko z sukcesem zostało uruchomione i zaprezentowane na targach EMO w Mediolanie.
File
  • File: 1
    DanielSkrzypczynskiPracaInzynierska.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 9181

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT1f9d650b2e404f37b8fa7523f06bae90/
URN
urn:pw-repo:WUT1f9d650b2e404f37b8fa7523f06bae90

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page