Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Design and simulation of robotic cell with Kuka Agilus for arc welding using Siemens PLM Software: Process Simulate

Adam Robert Kozak

Abstract

Modern Industry strives to be more efficient in order to lower the unit cost and shorten the production time of goods. The rising requirements of this dynamic sector of the economy created a demand for a computer - aided software, which will be able to effectively manage a company resources and support the process of design and optimization. Product Lifecycle Management (PLM) as an information management system is a reply for this demand. The purpose of this bachelor thesis was to create a complete arc welding process using software developed by Siemens PLM Software called Process Simulate, which is a part of Tecnomatix software platform. The first part of this thesis centers on the main idea of PLM and presents how companies can benefit from using this information based strategy. Furthermore the possibilities that Process Simulate offers engineers were shown and compared to alternative software developed by other companies. The consecutive chapter contains a description of robotic cell design process. In order to test an extract of built simulation in real life, all main devices used in this designed robotic cell were the same as those placed in Robotics Laboratory. Afterwards the model of their kinematics were built so that the simulation may be performed. The following parts describe all kinds of operation that can be created to design a robotic process. Next the two main types of simulation were distinguished, the sequence simulation in which all operation must be ordered and the event – based simulation that enables to create logic resources used to drive the whole process. Then the course of designed arc welding process were shown on Gantt’s chart. The second to last piece of this thesis is about validating created process. Tools provided by software developers enable to check whether defined group of parts is colliding with another group and if that happens, it is possible to eliminate collision without a problem. The other performed tests were related to placement of used robot so that it could reach all the defined location. At the end of this chapter a swept volume of the robot was created. The last chapter describes methods of industrial robots programming and presents generated robot program based on process designed in Process Simulate environment. Afterwards tests and locations calibration were performed on real robot in order to eliminate error and refine accuracy.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Adam Robert Kozak (FPAE) Adam Robert Kozak,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Symulacja procesu spawania łukowego na robocie Kuka Agilus z wykorzystaniem oprogramowania Siemens PLM Software: Process Simulate
Supervisor
Tomasz Barczak (FPAE/IAAM) Tomasz Barczak,, 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
19-02-2016
Issue date (year)
2016
Pages
100
Internal identifier
MEL; PD-3569
Reviewers
Marek Wojtyra (FPAE/IAAM) Marek Wojtyra,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Tomasz Barczak (FPAE/IAAM) Tomasz Barczak,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
Zarządzanie cyklem życia produktu, programowanie robotów metodą offline, Kuka Agilus, Process Simulate, symulacja stanowiska zrobotyzowanego
Keywords in English
Product lifecycle management, Process Simulate, offline robot programming, simulation of robotics manufacturing zone
Abstract in Polish
Współczesny przemysł dąży do coraz efektywniejszej pracy, której wynikiem jest zmniejszony jednostkowy koszt produkcji, a także skrócony czas wymagany do wytworzenia wyrobu. Rosnące wymagania tego dynamicznego sektora gospodarki wytworzyły zapotrzebowanie na oprogramowanie służące do skutecznego zarządzania zasobami firmy, a także wspomagające projektowanie i optymalizację procesów produkcji. Odpowiedzią na to zapotrzebowanie jest strategia PLM, która zajmuje się zarządzaniem procesami produkcyjnymi w przemyśle. Celem niniejszej pracy było zaprojektowanie procesu spawania łukowego przy użyciu programu Siemens PLM Software: Process Simulate wchodzącego w skład platformy oprogramowania Tecnomatix. W jej pierwszej części opisano założenia strategii PLM oraz zyski płynące z jej wprowadzenia. Przybliżono również możliwości pakietu oprogramowania Tecnomatix, jako kompletnego zestawu rozwiązań do cyfryzacji produkcji. Możliwości dostarczane przez oprogramowanie Process Simulate zostały porównane z programami oferowanymi przez innych producentów. Dalsza część pracy zawiera opis projektowania zrobotyzowanego stanowiska służącego do przeprowadzania procesu spawania łukowego. W projekcie wykorzystane zostały urządzenia dostępne w Laboratorium Robotyki (robot, chwytak, pozycjoner), dzięki czemu możliwe było późniejsze przetestowanie segmentu z zaprojektowanego procesu. W celu lepszego odzwierciedlenia linii produkcyjnej, której elementem jest projektowane stanowisku wykorzystano taśmociągi, ogrodzenia ochronne oraz mata bezpieczeństwa. Następnie przedstawiono specyfikację urządzeń oraz zdefiniowano ich model kinematyczny niezbędny do przeprowadzenia symulacji. W dalszej części wyszczególniono rodzaje operacji, które mogą być wykorzystywane na potrzeby projektu. Opisano także dwa tryby symulacji: sekwencyjną, charakteryzującą się sztywnym uporządkowaniem następujących po sobie operacji oraz sygnałowo – zdarzeniową, która wymaga zdefiniowania odpowiednich sygnałów sterujących urządzeniami i wyrażeń logicznych odpowiedzialnych za prawidłowe działanie stanowiska, co w efekcie pozwala na wykonywanie różnych operacji równocześnie oraz możliwe jest wykorzystanie różnego rodzaju czujników. Później opisano przebieg utworzonych operacji wchodzących w skład projektowanego procesu, który został przedstawiony na diagramie Gantt’a ukazującym czas trwania poszczególnych operacji oraz przedstawiono przebieg aktywności poszczególnych par kinematycznych robota.
File
  • File: 1
    Adam_Kozak_praca_inzynierska.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 9307

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTb080463eeeae40309c240c5055a38577/
URN
urn:pw-repo:WUTb080463eeeae40309c240c5055a38577

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page