Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Design of automated library bookshelf

Paweł Józef Szafrański

Abstract

The purpose of this thesis was to create an automated libary bookshelf. The mechanism was designed to give operator designated book as fast as possible at the same time allowing to put back book to its place. Device was designed to use in living spaces as well as in libaries. An analysis of the currently available market products has been carried out. The overview of presently used systems and rating of possibility of using them in living spaces was done. Based on that analysis proper way of moving books inside the bookshelf was chosen. The requirements that the device should meet was set. Fulfilling that requirements was crucial to ensure that the mechanism will be working properly. Another part of the thesis was to make a functional diagram and block diagram. Next based, on that diagrams, components was chosen to execute basic functions of device. The analysis of available components was made to find their advantages and disadvantages. Another step was choosing components which bestly meets the requirements based on current state of technical knowledge. Calculations was made to ensure that every module will complete its function. To perform the calculations the data presented in the requirements wa used. There were also parameters taken from the designed 3D model. Selection of each component was based on information given in catalogs and learning materials which are listed in bibliography. Some modules were chosen based on calculations made in special software provided by manufacturers. At the same time as calculations the 3D model was designed. To draw it, Autodesk Inventor software has been used. The thesis includes pictures of that model as well as construction documentation. In ANSYS software analysis of deformation of the most heavily loaded part was made to ensue that it will handle that load. An XY positioner was instaled in the device. Screw mechanism was used to provide movement in vertical axis. Horizontal movement is possible thanks to the toothed belt axes. Pressing the book to base of the gripper was executed by electric gripper. Bookshelf was designed to allow operator to choose any book from collection stored in it. Thanks to power supplies the device could be powered from house electrical installation 230 V/50 Hz.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Paweł Józef Szafrański (FM) Paweł Józef Szafrański,, Faculty of Mechatronics (FM)
Title in Polish
Projekt zautomatyzowanego regału bibliotecznego
Supervisor
Maciej Bodnicki (FM/IMPh) Maciej Bodnicki,, The Institute of Micromechanics and Photonics (FM/IMPh)Faculty of Mechatronics (FM)
Certifying unit
Faculty of Mechatronics (FM)
Affiliation unit
The Institute of Micromechanics and Photonics (FM/IMPh)
Study subject / specialization
Mechatronika
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
31-01-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Maciej Bodnicki (FM/IMPh) Maciej Bodnicki,, The Institute of Micromechanics and Photonics (FM/IMPh)Faculty of Mechatronics (FM) Janusz Igielski (FM/IMPh) Janusz Igielski,, The Institute of Micromechanics and Photonics (FM/IMPh)Faculty of Mechatronics (FM)
Keywords in Polish
automatyczny regał, książka, magazyn
Keywords in English
automated bookshelf, book, warehouse
Abstract in Polish
Celem niniejszej pracy dyplomowej było zaprojektowanie zautomatyzowanego regału bibliotecznego. Układ został tak stworzony, aby mógł zapewnić podanie osobie obsługującej dowolnej składowanej książki w jak najkrótszym czasie jednocześnie umożliwiając odłożenie danego egzemplarza z powrotem na przeznaczone dla niego miejsce. Regał został zaprojektowany do użytkowania w pomieszczeniach mieszkalnych, jak również w bibliotekach. Została przeprowadzona analiza rozwiązań automatycznych regałów dostępnych na rynku. Dokonano przeglądu aktualnie wykorzystywanych systemów i oceniono możliwość zastosowania ich w pomieszczeniach mieszkalnych. Na podstawie tej analizy wybrano sposób przemieszczania książek w obrębie magazynu. Postawiono szereg wymagań, których spełnienie było kluczowe w celu zapewnienia prawidłowej pracy projektowanego urządzenia. Kolejnym etapem pracy było sporządzenie schematu funkcjonalnego i blokowego projektowanego układu. Następnie na podstawie tych schematów wyodrębniono podzespoły, które będą realizowały poszczególne funkcje umożliwiające prawidłową pracę urządzenia. Przeprowadzono analizę dostępnych rozwiązań technicznych skupiając się na ich wadach i zaletach w przypadku wykorzystania ich w projekcie. Kolejnym krokiem było wybranie poszczególnych rozwiązań tak, aby realizowana przez nie funkcja była realizowana najlepiej jak to możliwe przy obecnym stanie wiedzy technicznej. Dla każdego z podzespołów przeprowadzono obliczenia konstrukcyjne. Do ich przeprowadzenia wykorzystano dane wymienione w wymaganiach postawionych przed projektem oraz dane otrzymane w trakcie tworzenia modelu 3D. Obliczenia zostały przeprowadzone na podstawie katalogów udostępnianych przez producentów oraz materiałów dydaktycznych, których pełna lista znajduje się w bibliografii na końcu niniejszej pracy. W doborze niektórych elementów zostały wykorzystane narzędzia udostępniane przez producentów, które po wpisaniu danych wyznaczonych w obliczeniach umożliwiły dóbr odpowiednich produktów oferowanych przez danego dostawcę. Równolegle z obliczeniami tworzony był model 3D magazynu. Do narysowania go zostało wykorzystane oprogramowanie Autodesk Inventor. Praca zawiera zdjęcia modelu 3D jak również pełną dokumentację płaską sporządzoną na podstawie tego modelu. W programie ANSYS została przeprowadzona analiza odpowiedzi chwytaka na obciążenie pochodzące od książki. Etap ten pozwolił na stwierdzenie czy element ten został prawidłowo zaprojektowany ze względów wytrzymałościowych. Urządzenie zostało wyposażone w pozycjoner XY, w którym ruch w osi pionowej odbywa się przy pomocy mechanizmu śrubowego natomiast w osi poziomej zastosowano prowadnicę wykorzystującą napęd z paskiem zębatym. Docisk książki zapobiegający jej wysunięciu się w trakcie ruchu został zrealizowany z wykorzystaniem chwytaka elektrycznego. Regał zaprojektowano w sposób umożliwiający bezproblemową obsługę również przez osoby niepełnosprawne. Panel sterowania umożliwia wybór książki spośród zbioru dostępnych pozycji. Dzięki wykorzystaniu układu dwóch zasilaczy możliwe jest zasilanie urządzenia przy użyciu domowej sieci elektrycznej 230 V/50 Hz.
File
    Request a WCAG compliant version
    Local fields
    Identyfikator pracy APD: 31636

    Uniform Resource Identifier
    https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT22ac9cea86b54928bb2e9c5a993fcac1/
    URN
    urn:pw-repo:WUT22ac9cea86b54928bb2e9c5a993fcac1

    Confirmation
    Are you sure?
    Report incorrect data on this page
    clipboard