Analiza comparativă a aplicațiilor robotizate similar celei de proiectat [308928]

Capitolul 1. Studiul de fundamentare tehnică a temei de proiect

Analiza comparativă a aplicațiilor robotizate similar celei de proiectat

1.1.2 [anonimizat]-montare in general :

Procesul de asamblare reprezinta etapa finala a procesului tehnologic si este executat in general in aceeasi intreprindere in carea au fost executate piesele.

Procesul tehnic de asamblare curpinde totalitatea operatiilor de imbinare a pieselor, de verificare a [anonimizat] a fost proiectat.

Asamblarea prin presare: se obtine prin presarea a doua piese astfel incat sa se obtina blocarea masicarii uneia fata de cealalta prin aparitia unor forte de strangere intre ele

Asamblarea prin deformare :

Se realizeaza prin introducerea fortata a piesei interioare in piesa exterioara

Asamblarea prin presare longitudinal constituie una dintre cele mai simple metode de asamblare.Principalele avantaje ale acestei metode de asamblare constau in executia rapida a asamblarii si simplitatea utilajului folosit.

[anonimizat] , prin folosirea unei prese : manua; ( cu surub sau cu parghie), hidraulice, pneumatice etc.

Pentru usurarea asamblarii se recomanda ungerea suprafetelor ajustajului.Calitatea asamblarilor realizate prin presare se controleaza prin masurarea fortelor de presare.

Prentru a preveni dezaxarea piesei presate fata de corpul presei se pot folosi inele de ghidare.

Elementele asamblarii:

[anonimizat]. [anonimizat] o documentație tehnică cuprinzând elementele de mai jos :

desenul de ansamblu al produsului

vederile și secțiunile necesare

specificația privind numarul pieselor și al subansamblurilor componente

dimensiunile de gabarit necesare montajului

ajustajele realizate între piesele componente

masa produsului asamblat

condiții tehnice specifice

1.1.2. Robot tip SCARA RH-6SQH intergrat într-o [anonimizat].Un rol deosebit este jucat de tipul și structura ambalajului produselor din industria bunurilor de larg consum.Prin urmare ambalajul atractiv va influența din ce in ce mai mult deciziile de cumparare ale consumatorilor.

Investitorii au facut aceasta sarcină să aibă success cu ajutor Robotului Scara RH-6SQH, fiind intr-o celula robotizata pentru asamblarea cutiilor de carton.

Celula de asamblare din figura 1.1. [anonimizat], RH-6SQH și 1 conveior pe care sunt transportate cutiile. [anonimizat] a fi asamblate.

Robotul RH-6SQH detine o [anonimizat] 0,35s, [anonimizat] o activitate de “pick and place”, renunțându-se la operatii umani pentur care s-[anonimizat].

1.1.3. Robot de tip SCARA TS 80 integrat într-o celulă de asamblare

Fig.1.2. Robot de tip SCARA TS 80 integrat intr-o celula de asamblare

Robotul preia obiectul de pe paletă cu ajutorul efectorului de tip Gripper și îl plasează pe suportul presei. Dupa terminarea procesului de asamblare realizat de presă , robotul preia obiectul și transportă pe conveior .

1.1.4. . Robot de tip scara Denso-HS integrat într-o celulă de asambalare periuțe dentare

Fig.1.3. Robot de tip scara Denso-HS integrat într-o celulă de asambalare periuțe dentare

Celula de ambalare din figura 1.3. este alcătuită dintr-un robot de tip Scara,Denso-HS, și 2 conveioare pe care sunt transportate,pe unul periuțele de dinți,iar pe cel de-al doilea sunt transportate blisterele.Robotul cu ajutorul vacuumului,ridică,pe rând,fiecare periuță,pe care le așează în blistere, conveiorul transportandu-le mai departe pentru asamblarea finala.

Analiza comparativă a variantelor constructive similare de roboți industriali

1.2.1. Robot STAUBLI SCARA TS 60

Extrem de rapid robotul proiectat să se ocupe de operațiuni cu piese de mici (sub 1 kg). SCARA TS ^),este foarte rapid,fiind potrivit pentru aplicatii de ambalare în diverse domenii, cum ar fi produse alimentare, produse farmaceutice, fotovoltaice și cosmetice.

Viteza maxima

Fiind foarte rapid,are capacitatea de a avea 200 de ridicări pe minut

Montaj simplu:

Robotul SCARA TS 60 poate fi montat pe o bază mult mai ușor decât roboții paraleli, aducând economii substanțiale de costuri și de a face mai ușor să se integreze într-o celulă.

Precizie si rigiditate:

Design-ul industrial robust al robotului face operațiuni care se repeta pe tot parcursul său de lucru.

Spatiu de lucru

O rază de 600 mm, cu o cursa de 100 mm permite robotului sa acopere un spatiu mare de lucru menținând în același timp o viteza mare.

Nici o interferență braț atunci când este utilizat cu o camera video.

Spre deosebire de roboții cu structura paralela cu modele multi-braț, robotul SCARA TS 60 nu se interferează cu linia de vizibilitate a camerei.

Antebrat subtire

Un antebraț subțire permite robotului sa se miste în zone limitate de acces, de exemplu, fantele orificiilor masinilor.

Cablurile robotului.

Cablurile electrice,pneumatice și conectare ON/OFF sunt disponibile se află în interiorul brațelor robotului.

Protecție solidă

Evaluarea pe IP65 (cu burduf opțional) și un design conector unghiular aduce o mai bună protecție împotriva prafului și a lichidelor.

Fig.1.4. Robotul Staubli TS 60

Caracteristici constructiv-functionale ale robotului STAUBLI TS 60:

1.2.2. Robotul SCARA RH-6SQH

Caracteristici constructiv-functionale ale robotului:

1.2.3. Toshiba SCARA TH650A

Caracteristici constructiv-functionale ale robotului:

1.2.4.KUKA SCARA KR 10

Caracteristici constructiv-functionale ale robotului

Analiza comparativă a soluțiilor constructive de realizare a asamblurilor parțiale specific robotului industrial

1.3.1. Arhitectura robotului industrial de tip scara utilizat în acest proiect

Construcția și schema cinematică a brațelor roboților industriali este determinată de numarul gradelor de libertate,structura robotului industrial,timpul sistemului de acționare,precizia de poziționare,etc.

Ca și componente ale robotului industrial de tip scara se regăsesc 3 cuple de rotație și o cuplă de translație.

În figurile 1.16 se pot observa atat pozițiile cuplelor de rotație cat si poziția cuplei de translație.

1.3.2. Detalii constructive pentru robotul industrial de tip scara STAUBLI TS 60

1.3.2.1 Axa 2 de rotatie

Această variantă constructivă prezintă motorul electric 33, echipat cu traductorul de pozitie 21, ce acționează roata dințată 34 prin intermediul unui arbore. Roata dințată 34 este fixată de arbore prin intermediul unei pene si angrenează mai departe o altă roată dințată ce transmite miscarea către arborele 31. Arborele 31 este lăgăruit prin interdemiul a două perechi de rulmenți radiali cu bile 30,29. Arborele 31 acționează deformatorul 18 ce deformează, cu ajutorul rulmenților elastici, oala reductorului. Aceasta pune in mișcare mai departe roata dințată 4 , ea fiind fixată de elementul acționat 1, prin intermediul șurubului 7. Intreg ansamblul mobil se rotește față de elementul fix cu ajutorul a două perechi de rulmenți radiali-axiali cu contact unghiular 40, 41

1.3.2.2. Rotația la bază

Pentru această variantă constructivă mișcarea de rotație se realizează cu ajutorul motorului electric 12 ce antrenează arborele 12b. Mai departe mișcarea este transmisă si realizată de către reductorul armonic 13.

1.3.2.3. Axele 3 de rotație si 4 de translație

Cupla 3 de translație realizează mișcarea cu ajutorul motorului electric 43 ce transmite mișcarea prin intermediul arboreluiu său roții dințate ce se află fixată pe arbore. Mai departe mișcarea este transmisă prin intermediul unui angrenaj roată dințată – curea dințată 43b. Roata dințată 44 face corp comun cu bucșa cu bile prin intermediul unui șurub. Bucșa cu bile realizează mișcarea de translație pe canelura cu bile 31.

Cupla 4 de rotație realizează mișcarea cu ajutorul motorului electric 47 ce transmite mișcarea prin intermediul arborelui său roții dințate ce este fixată pe arbore. Mișcarea este transmisă mai departe prin intermediul unei transmisii cu curele dintate 47b. Roata dințată face corp comun cu piulița prin intermediul unui surub 48a.

1.4.Concluzii ale analizei comparative

1.4.1.Concluzii privind specificul aplicației robotizate de proiectat

Ulterior analizei comparative a aplicațiilor robotizate similare celei pe care am avut-o de proiectat de la capitolul 1.2.,unde au fost prezentate mai multe celule robotizate de ambalare,cu roboți de tip scara “pick and place” se pot trage urmatoarele concluzii:

celula robotizată de proiectat, se incearcă pe cat posibil sa fie compactă pentru a reduce considerabil spațiul de producție,în cazul în care interprinderea nu dispune de spațiu prea mare sau sunt mai multe celule.

fiind automatizată aproximativ 90% se reduce mult timpul de producție,realizându-se o producție de serie mare.

a fost aleasă o celulă cu arhitectură de tip Stand-Alone,aceasta având posibilitatea să se interconecteze cu alte celule prin intermediul sistemelor de transport-transfer de tip conveioare.

Pentru sistemul de transport-transfer al pieselor se vor folosi conveioare cu banda

Pentru asamblarea peselor se va folosi o presa hidraulica

Pentru manipularea pieselor se va folosi un robot industrial de tip SCARA, pentru o rapiditate și precizie mai mare

1.4.3. Concluzii prinvid soluțiile constructive specific ce urmează a fi adoptate pentru ansamblurile parțiale specific robotului industrial

Ulterior analizei comparative a variantelor constructive similar celei de proiectat de la capitolul 1.2.,unde au fost prezentate mai multe modele de roboți de la diferite firme producatoare,se pot trage urmatoarele concluzii:

prinderea obiectelor tebuie sa se facă cat mai eficient,precis si rapid

se recomandă alegerea robotului cu o repetabilitate cat mai mare

Pentru celula robotizata de asamblare in s-a ales pentru asamblarea pieselor mecanice un robot de tip SCARA de la firma STAUBLI, modeul TS 60 (fig 1.21.). ).S-a ales acest robot datorită preciziei,eficienței si rapidității și calitaților necesare pentru operația de “pick & place” folosit pentru asamblarea pieselor mecanice.

1.4.3.Concluzii privind soluțiile constructive specific ce urmează a fi adoptate pentru ansamblurile parțiale specific robotului industrial

Ulterior analizei comparative a soluțiilor constructive de realizare a ansamblurilor parțiale de la capitolul 1.3 unde au fost prezentate principiile și teoriile în ceea ce privesc roboții industriali,chiar și diferite soluții constructive ale părților unui robot industrial,se pot trage urmatoarele concluzii

Capitolul 2. Proiectarea cinematică si organologică a

ansamblurilor specifice în tema de proiect

2.1.Prezentarea ansamblului general al robotului industrial

2.1.1. Caracteristici tehnice generale rezultate pentru ansamblul general al robotului industrial de proiectat in urma studiului tehnic de fundamentare efectuat anterior

Extrem de rapid robotul proiectat să se ocupe de operațiuni cu piese de mici (sub 1 kg). Robotul STAUBLI TS 60,este foarte rapid,fiind potrivit pentru aplicatii de ambalare în diverse domenii, cum ar fi produse alimentare, produse farmaceutice, fotovoltaice și cosmetice.

Viteza maxima

Fiind foarte rapid,are capacitatea de a avea 200 de ridicari pe minut

Montaj simplu:

STAUBLI TS 60 poate fi montat pe o bază mult mai ușor decât roboții paraleli, aducând economii substanțiale de costuri și de a face mai ușor să se integreze într-o celulă.

Precizie si rigiditate:

Design-ul industrial robust al robotului face operațiuni care se repeta pe tot parcursul său de lucru.

Spatiu de lucru

O rază de 600mm, cu o cursa de 100 mm permite robotului sa acopere un spatiu mare de lucru menținând în același timp o viteza mare.

Nici o interferență braț atunci când este utilizat cu o camera video.

Spre deosebire de roboții cu structura paralela cu modele multi-braț, STAUBLI TS 60 nu se interferează cu linia de vizibilitate a camerei.

Antebrat subtire

Un antebraț subțire permite robotului sa se miste în zone limitate de acces, de exemplu, fantele orificiilor masinilor.

Cablurile robotului.

Cablurile electrice,pneumatice si conectare ON/OFF sunt disponibile se afla in interiorul bratelor robotului.

Protectie solida

Evaluarea pe IP65 (cu burduf opțional) și un design conector unghiular aduce o mai bună protecție împotriva prafului și a lichidelor.

2.1.2 Prezentarea vederilor principale (ortogonale) și a structurii cinematice complete a ansamblului general al robotului industrial de proiectat

2.1.3 . Calcule cinematice și de determinare a încarcarilor aplicate ansamblului general al robotului industrial proiectat

2.1.3.1. Determinarea volumului total al robotului

Pentru robotul pe care l-am ales să-l proiectez am realizat calculul volumelor principalelor componente

(1.1)

Volumele pentru fiecare componentă în parte au fost calculate cu ajutorul programului CATIA V5 R21(Fig.2.5), astfel volumele sunt următoarele:

𝑉1𝐵 = 48 · 293 · 173= 2433072 𝑚𝑚3

𝑉2𝐵 = 𝜋 · 233 · 372 = 1002095,79 𝑚𝑚3

𝑉3𝐵 = 434 · 303 · 176 – 174 · 121 · 176 = 23144352 – 3705504 = 19438848 𝑚𝑚3

Volum baza

𝑉𝐵=𝑉1𝐵+𝑉2𝐵+𝑉3𝐵=22874015,79 𝑚𝑚3

Volum segment 1

𝑉1= 385 · 122 · 176 = 8266720 𝑚𝑚3

Volum segment 2

𝑉2= 270 · 310 · 195 = 16321500 𝑚𝑚3

Volum segment 3

𝑉3= 113 · 470 · 83 = 4408130 𝑚𝑚3

𝑉𝑇𝑂𝑇 = 51870365,79 · 10 – 9 = 0.051 𝑚3

𝑚𝑇𝑂𝑇 = 46 𝑘𝑔

Volum obiect manipulat

𝑉𝑜𝑏(𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎) =

Valoarea raportului specific

ƍ = = = 901,96 kg/ 𝑚3

Pe baza volumelor calculate și a masei robotului industrial STAUBLI TP 80 din fișa tehnică a acesteia putem determina masele centrelor de greutate.

-Calculul maselor partiale

Masa baza

𝑚𝐵 = 𝑉𝐵 · ƍ = 0,022 · 901,96 = 19,84 𝑘𝑔

Masa segment 1

𝑚1 = 𝑉1 · ƍ = 0,008 · 901,96 = 7.21 𝑘𝑔

Masa segment 2

𝑚2 = 𝑉2 · ƍ = 0,016 · 901,96 = 14,43 𝑘𝑔

Masa segment 3

𝑚3= 𝑉3 · ƍ = 0,004 · 901,96 =3,6 𝑘𝑔

Masa efector

𝑚4 = 0,12 𝑘𝑔

Masa obiect

𝑚𝑜𝑏=0,2 𝑘𝑔

2.1.3.2 Calculul forțelor aplicate(pentru centrele de masa 3 , 4 și 5)

2.1.3.2.1 Reducerea sarcinilor Gi

2.1.3.2.2 Reducerea sarcinilor inerțiale Fi

;

2.1.3.2.3 .Reducerea forțelor centrifugale

2.1.3.2.4. Reducerea forțelor tangențiale

2.1.3.3.Calculul de reducere a forțelor în centrul de calcul C4(Fig.2.7)

2.1.3.4. Calculul de reducere a forțelor în centrul de calcul C3

2.1.3.5.Calcul pentru alegere bucșei cu bile-canelură(pentru mișcarea de rotțtie,cupla 4)

Se alege modelul de bucșă cu bile de tip LF din catalogul THK.

-Se calculează factorul de secțiune al canelurii cu ajutorul momentului de îndoire:

-Se calculează modulul polar al secțiunii bucșei cu bile cu ajutorul momentului de torsiune:

-Se calculează momentul de îndoire echivalent:

-Se calculează momentul de torsiune echivalent:

-Se calculează factorul de rigiditate al canelurii:

-Se calculează viteza critică:

-Se alege din catalogul THK modelul de bucșa cu bile – canelură BNS1616A

-Se calculează durata de viață nominală atunci cand este aplicat un moment și cand este aplicată o încarcare radial:

-Se calculează Pe:

2.1.3.6.Calcul pentru alegere surub-piuliță cu bile(pentru miscarea de translație,cupla 3 )

Se alege modelul de surub-piulița cu bile din catalogul THK de tip BLR (prezentat în imaginea de mai sus).

-Se calculează cuplul necesar pentru antrenare surub-piulița

-Se calculează unghiul de conducere al surubului

-Se calculează încarcarea axială maximă a surubului

-Se calculeaza viteza critică

-Se calculează coeficientul de siguranță static

-Se calculează durata de viața nominală

-Se calculează durata de viața în distanța(km)

Se alege modelul de surub-piuliță cu bile BLR1616-3,6

În urma calculelor efectuate se alege din catalogul THK modelul de sistem bucșă cu bile – șurub piuliță cu bile BNS 1616.

2.1.3.7. Calculul pentru alegerea rulmenților

Se alege tipul de rulment radial-axial cu contact unghiular Kaydon pentru lăgăruirea bucșei cu bile.

-Se calculează P echivalent

-Se calculează coeficientul de siguranță

Valoarea coeficientului de siguranță se află între condițiile concrete de solicitare(0,5-3),deci se verifică.

-Se calculează durabilitatea efectivă a rulmenților

Pentru ore de funcționare durabilitatea normală este de .

Pentru cicluri de funcționare se aplică formula :

Se alege modelul de rulment K02513AR0 de la KAYDON.

2.1.3.8. Calcul pentru alegerea motorului electric pentru cupla 3, respectiv cupla 4

Se calculează raportul de transmitere al mecanismului de transformare a mișcării

Se alege din catalog motorul care verifică relația:

Se alege un servo-motor de la firma ABB cu urmatoarele caracteristici:

Se va verifica criteriul static și dinamic

Aplicarea criteriului static si dinamic presupune verificarea a doua inegalități:

Se va determina cuplul static, redus la nivelul arborelui motorului de acționare

Se verifică astfel inegalitatea

2.1.3.9.Calculul sistemului gripper al efectorului

Pentru a realiza calculul ce urmează sa fie utilizat pentru manipularea peselor mecanice este necesară cunoasterea masei acestora.

m=100g

Următorul pas după stabilirea masei îl reprezintă stabilirea cazului de incărcare. În cazul de față efectorul preia piesa pe axa Z, astfel forța este verticală.

Unde Fth=forța, m=masa, g=forța gravitațională, a=accelerația efectorului, S= coeficient de siguranță

După ce s-a stabilit faptul că forța de sucție este de 1,77 N, se alege sistemul gripper . Având in vedere faptul că obiectul de manipulat are o masă redusă si este de dimensiuni reduse se va alege un efector gripper cu lungimea de 110mm.

2.1.4.Determinarea parametrilor funcționali și a solicitărilor aplicate ansamblurilor parțiale de proiectat

Metoda matricială pentru determinarea poziției robotului industrial

Metoda matricială poate fi aplicată oricarui tip de robot industrial având cuple cinematice de rotație și de translatie. Pentru folosirea acestei metode este necesar un sistem de coordonate specific (Denavid – Hartenberg).

Axa clupei cinematice de rotatie (i, i+1) compusa din elementele i și i+1, consta din axa articulatiei cilindrice, legata rigid de elementul i, în jurul caruia se roteste elementul i+1. Pentru cupla cinematica de translatie (i, i+1) axa este orice dreapta, paralela cu vectorul vitezei de deplasare rectilinie a elementului i+1 în raport cu elementul i.

Se numeroteaza toate elementele robotului industrial pornind de la batiu[25] (elementul 0) pana la mana mecanica (elementul n) și se ataseaza fiecaruia din ele cate un sistem de coordonate cartezian care are urmatoarele particularitati: axa zi se alege în lungul axei cuplei cinematice(i, i+1); originea sistemului de coordonate i, rigid legat de elementul i se gaseste pe ambele perpendiculare de pe axele și , fie în punctul lor de intersectie daca exista un asemenea punct, fie în orice punct de pe axa cuplei cinematice, daca axa zi coincide cu axa sau este paralela cu aceasta; axa xieste orientata pe ambele perpendiculare duse pe axele și și indreptata din punctul de intersectie al acestor perpendiculare cu axa spre punctul de intersectie cu axa zi (sau în orice parte a normalelor pe planul ce contine axele și ) daca ele se intersecteaza, sau este ales aleator, daca și coincid; axa se alege dupa regula mainii drepte.

Originea sistemului de coordonate O, adica al sistemului legat rigid de batiu poate fi plasata în orice punct al axei cuplei (0,1); directia axei este aleasa arbitrar. Utilizarea acestui sistem specific de coordonate pentru elementele robotului industrial permite folosirea a patru parametrii (si nu sase ca în cazul general) pentru trecerea dintr-un sistem de coordonate în altul.

Sistemul i-1 se poate raporta la sistemul i cu ajutorul unei rotatii, a doua transaltii și a inca unei rotatii realizate în urmatoarele conditii:

a) se roteste sistemul i-1 în jurul axei cu unghiul pana cand axa devine paralela cu axa x;

b) se translateazaă sistemul dorit în jurul axei cu marimea și pana cand axele și se plasează pe aceeași dreaptă;

c) se translateaza în lungul axei cu marimea ai pana cand coincid axele de coordonate;

d) se roteste în jurul axei cu unghiul αi pana cand se suprapune cu .

Fiecare din aceste miscari elementare corespund unei matrici de tip B – fie matrice de rotatie (BR), fie matrice de translatie (BT). Matricea rezultanta de trecere, care leaga sistemele i-1 și i este produsul acestor matrici.

Pentru brațul robotului, pentru care lucrează trei rotații în jurul lui , si datele necesare pentru calculul sunt prezentate în tabelul urmator:

2.1.4.1.Calculul cinematic al robotului industrial proiectat

2.1.4.2.1 Calculul dinamic al robotului industrial

2.1.4.2.1Analiza de poziții a structurii R.I.

; ; ;

; ; ; ;

; ;

; ;

; ;

;

2.1.4.2.2 Analiza de viteze a structurii R.I.

; ; ; ;

; ;

;

; ;

;

2.1.4.2.3Analiza de accelerații a structurii R.I.

; ; ; ;

; ; ; ;

;

; ;

;

; ;

;

2.1.4.2.4 Analiza de forțe a structurii R.I.

=

=

; ; ;

=

+

2.1.2.4.5 Analiza de momente a structurii R.I.

=

2.2. Proiectarea structurii cinematice și organologice complete a ansamblurilor parțiale stabilite prin tema de proiect

2.2.1Modelarea asistată CAE a comportării dinamice a ansamblului structurii sistemului proiectat

Pentru a se ajunge la greutatea robotului dată de producător,am încercat curățarea cuplei 3 a robotului

Importare Geometrie

Fițierul se poate importa cu drag and drop daca formatul fisierului este acceptat de catre Ansys sau cu ajutorul comenzii Import Geometry

Multi Body Dynamics – Analiza cinematica a ansamblului RI SCARA TS 60

Prezintă metodologia si rezultatele unui studiu cinematic și structural al unui robot cu 3 mișcări de rotație și 1 mișcare de translație.

Modulele folosite sunt : Rigid Dynamics pentru analiza cinematică și Static Structural pentru verificările de rezistență obisnuite.

Analiza cinematică – este folosită pentru stabilirea solicitărilor în cuplele cinematice. Este o analiză recomandată pentru roboti, precede orice analiză statică si dinamică și dispune de un solver dedicat : ANSYS Rigid Dinamics solver.

Se folosesc urmatoarele date de intrare : forțe, momente, deplasări, viteze și accelerații. Toate componentele ansamblului sunt considerate rigide, iar programul nu calculează tensiuni sau deformații, ci numai forțe, momente, deplasări, viteze și accelerații ca rezultate. Programul incrementează automat timpul, făcând calculele iterativ.

Aceast tip de analiză dispune de o documentație extinsă, în manualul dedicat Multibody Analysis Guide din Ansys Help.Fixarea bazei robotului pentru definirea mecanismelor a cuplelor de miscare

Sunt prezentate toate cuplele cinematice aferente robotului,mai precis sunt definite cuplele de mișcare dintre care trei pentru poziționare și trei pentru orientare.

Pentru analiza cinematică legatura dintre componente se realizeaza prin cuple cinematice sau resoarte.

Definirea cuplelor cinematice

Cuplele cinematice se definesc prin selectarea suprafețelor acestora,folosindu-se Body-View

Realizarea cinematicii robotului-Se introduce pentru cuplele definite o serie de Joint-uri în care s-au stabilit parametrii de mișcare pentru aceastea. De altfel, s-au inserat în component modului – Transient– pașii pe care robotul urmeaza să-i parcurgă pentru acesti pași i s-au atribuit valoarea ungiului și a timpului,aceste valori fiind descărcate dintr-un program în care s-a făcut analiza cinematică a robotului.

Definirea cuplelor cinematice :

Suprafețele de pe cele două corpuri care formează cupla : Reference > Scope și Mobile > Scope

Tipul legăturii : fixă, rotație, translație, ghidaj, plană , bucșă

Orientarea sistemului de axe al cuplei

Întreruperi sau blocarea mișcării

La analiza cinematică gradele de libertate sunt deplasările relative ale cuplelor cinematice.Programul creează automat sisteme de referintă locale, în centru de greutate pentru fiecare piesă.

Rezultatele analizei cinematice sunt :

Deplasările totale sau după o direcție specificată,

poziția momentană a unei componente,

viteze,

accelerații,

energia totală în sistem în timpul simulării,

forțele și momentele în cuplele cinamtice pe toată durata simulării.

Vizualizarea rezultatelor:

La animarea rezultatelor trebuie mărit numarul de cadre : 100 Frames și timpul de înregistrare .

Analiza rezultatelor obținute prin simularea cinematicii se compară cu rezultatele obținute prin calcule analitice.

In ceea ce privește vizualizarea rezultatelor s-au introdus ca soluții următoarele:

deformația totală

accelerația totală

velocitatea

Interpretarea rezultatelor:

Rezultatele obținute se pot transfera și considera punctul de plecare pentru calcule sau verificari ulterioare cum ar fi analiza statică in regim stationar sau tranzitoriu. Transferul rezultatelor se poate face în format text ( Export Motion Loads).

Analiza statică a bratului robotului

Sistemul de ecuații diferențiale care se rezolvă în cazul analizei statice este:

Unde {F} este vectorul forțelor exterioare care acționează în toate nodurile structurii și pe toate direcțiile, [K] – matricea de rigiditate a întregii structuri, iar {u} este vectorul deplasărilor în toate nodurile structurii. Matricea [K] se numește matrice de rigiditate globală și se formează prin asamblarea matricelor de rigiditate elementare – se adună elementele care se referă la același nod și la același grad de libertate pe nod.

(2)

Din sistemul de ecuații (2) se calculează deplasările nodale {u}, pe baza cărora se stabilesc deformațiile specifice {ε} (3) și tensiunile {σ} (4). La fel ca și în cazul deplasărilor, ultimele două sisteme de ecuații se obțin prin generalizarea sistemului de ecuații care se referă la un element finit:

Analiza statică – piesa asupra careia se aplica aceasta analiză este supusa unor încărcări de tip:

forțe

presiuni

forțe de prestrângere

forțe de tip rulment

Rezultate obținute:

tensiuni

deplasări

deformații

Caracteristicile de material în cadrul analizei statice sunt :

modulul de elasticitate(modul Young)

coeficientul lui Poisson(modul de elasticitate transversal)

Caracteristicile materialului:

Curățarea modelului este necesara pentru a avea forme cat mai simpliste,discretizarea fiind una mai buna.(Fig.2.24)

S-a ales o discretizare medie,avand marimea elementului de discretizare de 1.5 mm.Aplicându-se un element mai mic de discretizare,aceasta este mai bună,dar durează mai mult aplicând-o.Metoda fiind hexdominant tot pentru o discretizare cât mai bună.(

Mod de vizualizare a rezultatelor discretizării,graficul calității elementului(Fig.2.26)

Acesta s-a facut cu ajutorul optiunii”Element Quality”.În urma discetizării s-au obtinut rezultate cat mai bune,rezultate reflectate in graficul de mai sus.

Dupa cum se pote observa din grafic calitatea discretizării tinde să se apropie cât mai mult de valoarea 1.00 ,ideal fiind să se apropie de aceasta valoare.Valoarea 1 reprezintă valoarea ideala a cubului,acesta fiind ideală in realizarea discretizarii.Întrucat din considerente de soft nu s-a putut realiza o curațare cât mai bună a elementului,acest lucru se reflectă asupra discretizării și a calităti acesteia.

Încărcări:

forțe de presiune

forța de prestrângere

forțe de tip rulment

În cadrul analizei modelului încărcarea aplicată este de tip “forță”,aceasta fiind aplicată pe suprafață și având direcția de propagare pe direcție verticală,în sens negative.

În figura 2.28 este definit tipul forței,magnitudinea și direcția de actiune a acesteia.Magnitudinea forței în cazul analizei mele este de F=10 N

Pentru interpretarea rezultatelor s-au utilizat două tipuri de soluții(Fig.2.29):

Total Deformation(deformații totale)

Equivalent Stress(tensiuni)

In ceea ce priveste post-procesarea,s-au obtinut ca si rezultate urmatoarele:

Deformația totală

Tensiunile maxime

Concluziile analizei cinematice

răspunsul structurii corespunzatoare încărcărilor din analiza cinematică

precizia rezultatelor este dată de încărcarea unui model cu greutăți realiste ale competențelor

este un instrument foarte util pentru proiectantul de structuri de roboți

estimează încărcarile atât în cuple cât și pe fiecare componentă în timpul funcționării

putem alege un regim intens de solicitări

deschide perspectiva unei analize statice

precizia rezultatelor este dată de încărcarea unui modul cu operații realiste ale componentelor

deformațiile și tensiunile sunt mici, dar contează precizia de poziționare analiza cinematică estimează încărcarile atât în cuplele cinematice cât și pentru fiecare componentă în parte în timpul funcționării

Avantaje:

WorkBench permite folosirea tuturor modulelor și aplicațiile în aceeasi interfață.

Dezavantaje :

Timpul de asteptare pentru procesare este mare

Erori posibile la orice modificare în sistem

Se găsesc mai puține module in Ansys Workbench față de Ansys Clasic.

Capitolul 3. Sinteza de ansamblu a aplicației robotizate proiectate

3.1. Prezentarea ansamblului general al aplicației robotizate / sistemului tehnic realizat

3.1.1. Descrierea structurii complete a aplicației si identificarea caracteristicilor tehnice generale ale subsistemelor componente

Robotul industrial de tip scara STAUBLI TS 60 este intregrat într-o celulă de asamblare-motare a pieselor mecanice.Robotul industrial preia piesele de pe conveiorul de intrare.Pe cel de-al doilea conveior preluate cutiile cu piesele asamblate ,care sunt transportate până la iesire din celula.Robotul preaia piesele de pe primul conveior și sunt pozitionate in suportul presei unde sunt asamblate/presate de cate presa hidraulica.Dupa aceste operații piesa asamblata este transportata in cutia aflata pe al doilea conveior .

Celula este concepută să fie conectată in serie cu mai multe celule asemanatoare si anume asamblare-montare piese mecanice și să aibă o amprentă cât mai mică posibil conform figurilor de mai jos.

Componentele celulei de fabricație flexibilă sunt:

Controller Staubli CS9TS60

Presa Hidraulica

Conveior

Robot Staubli TS60

Compresor KAESER SX

Suport de supraînaltare robot

Senzor VISION

Cutie pentru piese

Gard

Podea

Suport de supraînaltare presa hidraulica

3.1.1.1 Podeua

Solul sau podeaua întreprinderii trebuie să îndeplinească diverse condiții industriale de producție, ca de exemplu: să fie cât mai plană posibil, șapa turnată la construirea clădirii trebuie sa fie de tip autonivelant pentru a asigura o buna așezare a sistemelor ce urmează a funcționa în instituția respective. Deseori, pentru fabricarea podelelor rezistente la materiale grele este utilizat betonul. El posedă multe calitati bune: fiabilitate, durabilitate mare, cost redus, ușurință și viteză de instalare. Dar în ciuda faptului betonul are și unele calități negative asociate cu puterea scăzută de beton în tensiune și porozitate.

Prin ea însași, placa de beton poate rezista la greutați foarte mari, dar stratul superior este veriga cea mai slabă, și de foarte multe ori cauza distrugerii a celor mai multe placi. Deoarece stratul superior suportă întreaga sarcină a condițiilor nefavorabile externe și condițiilor de funcționare, precum și în cazul în care acesta nu este suficient de dens și durabil, factorii nocivi și substanțele pătrund și duc la distrugerea acestuia.

Pentru a evita toate aceste probleme și a prelungi durata de viață a etajului pentru podeaua celulei de proiectat, s-a ales o metoda tehnică nouă pentru podelile din beton armat cu strat superior, și anume topingurile. Aceasta tehnică presupune ca în procesul de întarire amestecul mortar este frecat în fracțiunea superioară a betonului, rezultând într-o etanșare suplimentară a stratului superior al șapei de beton. Ca urmare, lustruirea finala este închiderea maximă a porilor în suprafața podelei și astfel, crește rezistenta acestuia. Durata de viață a podelei este de 15-20 de ani. Rezistenta stratului de suprafață ajunge până la 90 MPa și mai mult

3.1.1.2 Conveior

Am ales un coveior cu banda pentru a putea transporta cu ușurință atât blistere cât și cutiilor. Conveiorul este prevăzut cu sistem de acționare cu motor electric. Mișcarea de rotație este transmisa de la motor la pinionul de antrenare al benzii prin intermediul mecanismului de curea dințată. Motorul este prevazut cu un redactor pentru multiplicarea cuplului de acționare. Mișcarea de rotație a motorului este transformată în mișcare de translație prin intermediul ansamblului lanț, astfel piesele ce se gasesc pe prismele V ,atașate lantului, sunt transportate în zona de lucru a robotului industrial

3.1.1.3 Controller Staubli C8TS60

Controllerul Staubli CS8TS60 este un model cu arhitectură deschisă,având intrări și ieșiri digitale,fiind conectat la internet.Se poate instala oriunde,este accesibil,toate comenzile fiind pe panoul fontat,tehnologia este 100% digital.

3.1.1.4 Compresor KAESER SX

3.1.1.5 Cutie pentru depozitare piese

Fig.3.16 Vederea 3D a cutiei

3.1.1.6. Suport de supraînalțare a sistemului de ambalare

Sistemul de ambalare fiind mic,am realizat un suport de supraînalțare (Fig. 3.17) ca acesta să fie la nivel cu sistemul de transport-transfer,astfel realizând ambalarea

Fig.3.17 Vederea 3D a suportului de supraînalțare

Fig.3.18. Vederea de 3D a gardului de protectie

3.1.1.12 Robotul STAUBLI TS 60

Extrem de rapid robotul proiectat să se ocupe de operațiuni cu piese de mici (sub 1 kg). Robotul STAUBLI TS 60 ,este foarte rapid,fiind potrivit pentru aplicatii de ambalare în diverse domenii, cum ar fi produse alimentare, produse farmaceutice, fotovoltaice și cosmetice.

Viteza maxima

Fiind foarte rapid,are capacitatea de a avea 200 de ridicari pe minut

Montaj simplu:

STAUBLI TS 60 poate fi montat pe o bază mult mai ușor decât roboții paraleli, aducând economii substanțiale de costuri și de a face mai ușor să se integreze într-o celulă.

Precizie si rigiditate:

Design-ul industrial robust al robotului face operațiuni care se repeta pe tot parcursul său de lucru.

Spatiu de lucru

O rază de 800 mm, cu o cursa de 100 mm permite robotului sa acopere un spatiu mare de lucru menținând în același timp o viteza mare.

Nici o interferență braț atunci când este utilizat cu o camera video.

Spre deosebire de roboții cu structura paralela cu modele multi-braț, STAUBLI TS 60 nu se interferează cu linia de vizibilitate a camerei.

Antebrat subtire

Un antebraț subțire permite robotului sa se miste în zone limitate de acces, de exemplu, fantele orificiilor masinilor.

Cablurile robotului.

Cablurile electrice,pneumatice si conectare ON/OFF sunt disponibile se afla in interiorul bratelor robotului.

Protectie solida

Fig.3.19 Robotul STAUBLI TS 60

Fișa tehnică a robotului STAUBLI TS 60

3.1.2. Descrierea funcționării de ansamblu a aplicației / sistemului tehnic și a rolului funcțional specific al subsistemelor componente în cadrul acesteia / acestuia

Celula de proiectat este o celula de asamblar-montare piese mecanice integrand un robot industrial de tip SCARA Stabuli TS 60, cu un cotroller CS8TS60, cu compresor KAESER S8.

Principalele operati ce descriu functionarea celulei de proiectat sunt urmatoarele:

Piesele sunt introduse in celula prin intermediul cutiei care este transportata cu ajutorul conveiorului cu banda

Robotul industrial de tip SCARA STAUBLI TS60 preia piesele din cutie cu ajutorul efectorului de tip gripper

Piesele sunt introduse in sistemul de prindere al presei hidraulice, aceasta asambland piesele

Piesa asamblata este preluata de robot si transportata in cutia aflata pe al doilea conveoir

Cutia transporta mai departe piesele asamblate catre alta operatie

Ciclul se repeta pana la finalizarea targetului

3.2. Specificul programării sau simulării asistate a funcționarii de ansamblu a aplicației / sistemului tehnic proiectat

3.2.1. Simularea asistata a funcționării de ansamblu a aplicației / sistemului tehnic proiectat într-un mediu de lucru de tip solid modeling (CATIA DMU Kinematics)

Componentele au fost asamblate în CATIA V5 R21, in modulul Assembly Design, folosind constrângeri de tipul: Coincident Constraint, Contact Constraint, Offset Constraint, Angle Constraint, etc. Simularea de ansamblu a aplicației a fost realizată tot cu soft-ul sus menționat, în modulul DMU Kinematics. Pentru definirea cuplelor de mișcare au fost folosite cuplele de tip Prismatic Joint, pentru definirea mișcării de translație, Revolute Joint, pentru definirea mișcării de rotație și Rigid Joint pentru definirea cuplelor rigide. Dupa crearea mecanismelor de definire mișcării pentru fiecare componentă deplasabilă, se crează simulările de lucru cu ajutorul comenzii Simulation, definind punctele ce trebuiesc deservite de robot și cursele effectuate de strungul cu comanda numerică. Pentru realizarea secvențelor finale ale simulării se folosește comanda Sequence, în care se integrează mai multe simulării create anterior, definind astfel tot ciclu de lucru al celulei de fabricație flexibilă.

Pentru definirea cuplelor de translație (Prismatic Joint) se selectează câte o linie de pe fiecare component, având aceași orientare și aceași directive, planul pe care se realizează mișcarea, atat de pe piesa fixă, cât si de pe piesa mobilă. Se bifează optiunea Length Driven pentru a o putea controla dimensional. Se introduc apoi limitele curselor maxime

Fig.3.20 Definirea unei cuple de tip Pismatic Joint

Pentru definirea cuplelor de rotație (Revolute Joint) se selecează cate o linie de pe fiecare component, în jurul careia se realizează rotația, având aceași orientare și aceași direcție și planul pe care se realizează mișcarea de rotație, atat pe piesa fixă cât și pe piesa mobilă. Se bifează optiunea Length Driven pentru a o putea controla dimensional. Se introduc apoi limitele curselor maxime

Fig. 3.21 Definirea unei cuple de tip Revolute Joint

Pentru realizarea unei simulari se manevrează cuplele ce definesc mecanismul până ce ajungem sa deservim punctual dorit. Acest punct se inserează în memoria programului cu comanda Insert. Se alege numele simulării și se salvează aceasta prin apăsarea tastei OK .

Fig. 3.22 Definirea unei simulări

Pentru crearea secventei finale a simulării funcționării se folosește comanda Sequence. Se intoduc simulările anterior create și durata acestora. În cazul în care doua operații se efectuează în același timp folosim comanda Merge, iar daca exista un timp între succesiunea operațiilor folosim comanda Delay

Principalele operații din cadrul simulării funcționării celulei de ambalare sunt prezentate în imaginile următoare:

Capitolul 4. Tehnologia de fabricație a unui reper specific din cadrul ansamblurilor proiectate

4.1 Prezentarea desenului de execuție al reperului de realizat

Fig.4.1 Piesa finită de tip Suport necesară a fi realizată

4.2 Reprezentarea si notarea suprafetelor specifice de prelucrat pe reperul de realizat

4.2.1 Schite constructive ale produsului

Se notează suprafețele ce vor fi prelucrate mecanic, în vederea analizei suprafețelor. Se descompune piesa in suprafețele simple ce o delimitează în spațiu (plane, cilindrice, conice, elicoidale, evolventrice, cicloidale etc.) Suprafețele se delimitează pornind de la o axă sau o suprafată de dimensiuni maxime într-o anumită ordine.(Fig.4.3)

Fig.4.3. Împarțirea pe suprafețe a produsului

4.2.2.1 Caracteristicile suprafețelor

Tabelul 4.1 Caracteristicile suprafețelor

4.2.2.2. Caracteristici de material

OLC 45 este un otel pentru tratamentetermice, de rezistenta ridicata si tenacitate medie, cum ar fi: discuri, arbori, biele, coroane dintate, piese supuse la uzura axe, suruburi, piulite) si pieselor fara rezistenta mare în miez. Acest otel se mai numeste si otel carbon de calitate, pentru ca are un grad ridicat de puritate si o compozitiechimica fixata în limite strânse, asigurând o constanta a caracteristicilor de calitate obtinute printratamente termice.

Tabelul 4.2 Compoziția chimică a otelului OLC 45

Tabelul 4.3 Caracteristici mecanice si tehnologice

4.2.2.3. Masa piesei

Fig. 4.4 Masa produsului

4.2.2.4 Clasa de piese

Avand in vedere caracteristicile sale geometrice, forma si pozitia suprafetelor, se apreciaza ca produsul face parte din clasa Suport.

4.2.3 Funcțiile produsului, ale reperului și suprafețelor

Tabelul 4.4 Funcțiile suprafețelor

4.2.4 Tehnologicitatea construcției reperului

4.2.4.1 Gradul de unificare a elementelor constructive (λReR)

Gradul de unificare a elementelor constructive λe = ed/et , λe E (0,1] unde ed este numarul dimensiunilor diferite iar et numarul total al elementelor

Se analizeaza grupele principale de caracteristici geomatrice, dupa cum urmeaza:

Gauri cilindrice : Ø4 /1; Ø/1; Ø20/1 λe1 = 3/3 =1

Gauri filetate : Ø5/1 λe2 =1/1= 1

Tesituri : 10x 45°/2; 5×45°/2; 3×45°/2 λe3 =3/6=0,5

Canal : Ø2/1; Ø4/1 ; λe4 =2/2=1

Astfel gradul mediu de unificare constructiva λe este:

λe = (1+1+0,5+1)/4= 0.87

4.2.4.2 Concordanța dintre caracteristicile constructive prescrise și cele impuse de rolul funcțional/tehnologic

In general, gradul de concordantă dintre caracteristicile constructive (Cc) prescrise și cele împuse de rolul funcțional / tehnologic λe este

λe = Cc/Ct

unde Cc este numarul Cc prescrise care sunt în concordantă cu cele impuse de cerințele functional/tehnologice, iar Ct este numarul total al Cc prescrise.

Analiza caracteristicilor prescrise ansamblului și produsului prin proiectul inițial a reliefat ca j = caracteristici prescrise reperului nu sunt în corcondantă cu cele impuse de cerintele functional/tehnologice. Astfel λci este:

Λci = (Ct-j)/Ct

4.2.5 Tipuri de prelucrări de generare a suprafețelor

Se cunosc:

caracteristicile geometrice prescrise suprafetelor, materialul prescris ( OL45 ), programa de producție (10000 buc/an)

caracteristicile diferitelor procedee de prelucrare

Având în vedere considerentele de mai sus, pentru fiecare suprafată sau grup de suprafete similare, s-au determinat variantele tehnic-acceptabile privind succesiunea de prelucrări necesare, care se prezinta in tabelul de mai jos.

Tabelul 4.5 Succesiunea de prelucrări necesare

4.3 Selectarea sculelor și portsculelor, a regimurilor de lucru specifice si a MUCN / CP cu care se realizează prelucrările

4.3.1 Selectarea MUCN / CP cu care se realizeaza prelucrările

MULTUS B200II (Fig.4.4)este fuziunea finală a operațiunilor de turn-moară, cu strung, centru de prelucrare vertical sau orizontal și operațiuni consolidate într-un 6-8 inch mașină de clasă chuck stivuitoare. Acest multi-tasking CNC efectuează intensiv un proces de prelucrare pentru livrări mai scurte, avand o utilizare mai eficientă a spațiului. Cu mai puține setări, lucru în proces este redus drastic și utilizarea mașinii este mult crescuta.

Fig. 4.5 MULTUS B200II

MULTUS B200II are B-axe cu 12.000 rpm ax H1-frezare (opt. 20,000rpm) cu funcție dublă (L / M). H-1 funcție dublă cap ax si utilizează Capto-C6 scule și are 16,2 / 10,8 CP PREX ax cu motor de frezat. Dotat cu o magazie de baza 40 de scule de ATC, din maxim disponibile 60. H1-turela are un B-axă și compus mișcare axa Y 0,001 grade pentru prelucrarea flexibilitate. Principalul ax este echipat cu un C-axă conturare plin.

Fig.4.6 Scule tip CAPTO

4.3.2 Selectarea sculelor și portsculelor cu care se realizează prelucrările

Avand in vedere tipurile de scule adoptate, conținutul fazelor de prelucrare, caracteristicile specifice ale semifabricatului/piesei, precum și caracteristicile specifice ale utilajului, sculelor și dispozitivelor port-scule, pentru fiecare faza sau grup de faze de prelucrare, s-au determinat sculele, S, si corespunzator dispozitivele port-scule, DPSc, într-o variant, după cum se prezintă in tabelul de mai jos:

Tabelul 4.5 Dispozitivele portscule și sculele necesare

Tabelul 4.6 Dispozitivele portscule și sculele necesare

Tabelul 4.7 Dispozitivele portscule și sculele necesare

Tabelul 4.8 Dispozitivele portscule și sculele necesare

Tabelul 4.9 Dispozitivele portscule și sculele necesare

Tabelul 4.10 Dispozitivele portscule și sculele necesare

Selectarea regimurilor de lucru specifice cu care se realizează prelucrările

4.3.3.1 Fazele de tip frezare-degrosare exterioara – au fost alese cu ajutorul programului Coro Guide al firmei producătoare Sandvic Coromat(Fig.4.7)

Fig. 4.7 Alegerea regimului de prelucrare

Tabelul 4.11Regimurile de prelucrare pentru fazele de tip strunjire degrosare interioară

4.3.3.2 Fazele de tip găurire – au fost alese cu ajutorul programului Coro Guide al firmei producătoare Sandvic Coromat(Fig.4.8)

Fig. 4.8 Alegerea regimului de prelucrare

Tabelul 4.12 Regimurile de prelucrare pentru fazele de tip găurire Ф40

4.3.3.3 Fazele de tip găurire – au fost alese cu ajutorul programului Coro Guide al firmei producătoare Sandvic Coromat(Fig.4.9)

Fig. 4.9 Alegerea regimului de prelucrare

Tabelul 4.13 Regimurile de prelucrare pentru fazele de tip găurire Ф20

4.3.3.4. Fazele de tip găurire – au fost alese cu ajutorul programului Coro Guide al firmei producătoare Sandvic Coromat(Fig.4.10)

Fig. 4.10 Alegerea regimului de prelucrare

Tabelul 4.14 Regimurile de prelucrare pentru fazele de tip găurire Ф10

4.3.3.5. Fazele de tip găurire – au fost alese cu ajutorul programului Coro Guide al firmei producătoare Sandvic Coromat(Fig.4.11)

Fig. 4.11 Alegerea regimului de prelucrare

Tabelul 4.15 Regimurile de prelucrare pentru fazele de tip găurire Ф5

4.3.3.6 Fazele de tip găurire – au fost alese cu ajutorul programului Coro Guide al firmei producătoare Sandvic Coromat(Fig.4.12)

Fig. 4.12 Alegerea regimului de prelucrare

Tabelul 4.16 Regimurile de prelucrare pentru fazele de tip găurire Ф4

Tabelul 4.17 Tabel centralizator regimuri aschiere

4.3.3.7 Normele de timp

Normele de timp pentru operatiile de prelucrare se determina dupa cum urmeaza:

La nivel de opratie, norma de timp NT <min/buc> are expresia:

NT = Tb + Ta + Tdt + Tdo + Ton + Tpi/n ,

Ta = Ta1 + ∑(Ta2 + Ta3 + Ta4)k, Top = Tb+Ta

Tb = 11.27 min /buc

Ta1 = 0.11 min / buc – timpul de prindere desprindere piesa

Ta2 = 0.06 x 5 (scule) = 0.3 min / buc – timpul total de schimbare a sculelor pentru o piesă

Ta= 0.11 + 0.3= 0.41 min/buc

Top= 11.27 + 0.41 = 11.68 min/buc

NT- norma de timp

Tu – timpul unitar (min/buc)

Tpi – timpul de pregatire – incheiere a locului de munca (min/buc)

n – numarul de piese din lot (min/buc)

Tb – timpul de baza (min/buc)

Ton – timpul de odihna si necesitati

Ta – timpul auxiliar (min/buc)

Ta1 – timp de prindere si desprindere (min/buc)

Ta2, Ta3, Ta4 – timpii auxiliari de comanda, reglare, control (min/buc)

Top – timpul operativ (min/buc)

Td – timpul de deservire a locului de munca (min/buc)

Tdt – timpul de deservire tehnica (min/buc)

Tdo – timpul de deservire organizatorica (min/buc)

Ton – timpul de odihna si necesitati fiziologice (min/buc)

Componentele normelor de timp se determină, după caz, prin calcul sau prin alegere din normative

4.4 Planul de operații pentru realizarea completă a reperului

4.4.1 Semifabricatul utilizat

Semifabricatele ultilizate sunt:

materialul prescris, OL45, forma și dimensiunile prescrise, programa de productie 10000 buc/an

caracteristicile semifabricatelor, metodelor și proceselor de semifabricare

Având in vedere considerentele de mai sus, se adopta două variante tehnico-acceptabile de semifabricare, care se prezintă in talebul de mai jos:

Tabelul 4.16 Semifabricat

4.4.2 Proiectarea structurii simplificate a proceselor tehnologice de fabricație

Se cunosc:

caracteristicile semifabricatului SF1

prelucrarile necesare

caracteristicile suprafețelor si programa de producție (10.000 buc/an)

principiile și resctricțiile privind determinarea structurii proceselor tehnologice

elementele definitorii privind structura simplificată

Având în vedere considerentele de mai sus, s-a efectuat gruparea prelucrărilor necesare și a altor activități necesare în operații principale și, respectiv, operații complementare, s-au determinat și celelalte elemente de definire a structurii simplificate a procesului tehnologic de fabricare și, corespunzator, se prezintă mai jos variantele de proces tehnologic de fabricare in structura simplificată

Tabelul 4.19 Fazele și schema de orientare-fixare

Capitolul 5. Managementul de proiect

5.1.Planificarea proiectului

Înainte de a incepe un proiect,trebuie ținut cont de următorii pasi ce apar in realizarea unui proiect:

Conceptul și identificarea scopului proiectului

Definirea obiectivelor proiectului

Finalizarea scopului proiectului

Identificarea activității proiectului

Asocierea resurselor necesare fiecarei activitate

Estimarea duratei și costului proiectului

Identificarea factorilor ce ar putea afecta durata și costul proiectului

Discutarea scenariilor posibile și intocmirea unui plan de remediere

Softul de profil Microsoft Project nu ne va putea ajuta cu pașii (1), (2), (7) și (8),însa ne poate ajuta foarte bine la ceilalti pași,ușurându-ne munca foarte mult.

5.1.1. Descrierea temei principale a proiectului

Tema principală a proiectului o constituie concepția unei celule de ambalare în industria farmaceutică integrând un robot industrial de tip SCARA,STAUBLI TP 80.

5.1.2. Definirea etapelor proiectului și a task-urilor acestuia

În urma realizării schemei proiectului și a task-urilor acestuia,trebuiesc introduse informațiile in Project.Se introduce toate datele în ordinea apariției acestora în cadrul schemei în coloana Task Name astfel:

Pe prima linie a tabelului avem numele proiectului și anume “Celula de ambalare în industria farmaceutică integrând un robot industrial de tip SCARA” conform figurii 5.1.

Fig. 5.1 Prezentarea etapelor principale ale proiectului

5.1.3. Stabilirea datei de incepere a proiectului

După introducerea task-urilor ce alcatuiesc proiectul, trebuie definit la fiecare task durata desfășurarii acestuia. Anumite task-uri sunt alcatuite din mai multe subtask-uri. La aceste task-uri nu se va defini durata de desfǎșurare aceasta fiind calculatǎ automat de Project, dupa definirea duratelor fiecarui subtask ce alcǎtuiește acel task. Așadar, la task-urile alcǎtuite din mai multe subtask-uri se va defini durata de desfǎșurare doar a subtask-urilor.

Înainte de a defini duratele de defasurare a task-urilor si subtask-urilor, trebuie sa definim perioada de Început a proiectului.(Fig.5.2)

Fig. 5.2 Definirea datei de începere a proiectului

5.1.4. Crearea legǎturilor între task-uri si obținerea diagramei Grantt

După ce am setat data de începere a proiectului, putem defini durata task-urilor și a subtask-urilor. Între activitǎți pot exista 4 tipuri de legǎturi, însǎ cel mai folosit tip de legǎturǎ este cel Finish-Start, adicǎ o activitate va începe imediat ce se terminǎ o altǎ activitate.

Project asociazǎ fiecǎrui task și subtask un cod de identificare în prima coloanǎ a tabelului. Aceste coduri vor putea fi folosite pentru a marca un predecesor în coloana Predecessors.(Fig.5.3)

Fig. 5.3 Crearea legăturilor între task-uri

Dupa ce am determinat si introdus predecesorii subtask-urilor, și dupa ce am obținut diagrama Gantt, putem vedea durata de desfașurare a proiectului, in cazul proiectului realizat este 42 zile.(Fig. 5.4)

Fig. 5.4 Diagrama Gantt

5.2. Alocarea resurselor

Resursele sunt de douǎ tipuri:

Resurse de muncǎ – acestea terminǎ activitǎțile în decursul timpului. De obicei aici intrǎ oamenii și echipamentele.

Resurse materiale – acestea sunt stocuri și costuri de care este nevoie pentru a termina proiectul.

Resursele de muncă pentru tema noastră de proiectat sunt:

Student proiectant

Profesor indrumator(coordinator stiintific)

Laptop

Imprimanta

Mouse

Tastatura

Ploter

Birou

Resursele material pentru tema noastra de proiectat sunt:

Hârtie

Pixuri

Cerneală

Tonner

Copertă

Hartie

Softul CATIA V5R21

Microsoft Office

Windows Xp Proffesional

Fig. 5.5 Alocarea resurselor pentru fiecare activitate

5.3. Analiza costurilor

Analiza costurilor a fost realizată prin generararea rapoartelor de tip cost report-cash flow din cadrul programului Microsoft Planner. Putem vedea în acest raport atât activitățile proiectului, cât și costurile necesare pentru fiecare task, grupate pe săptamani. În ultima coloana putem vedea totalurile task-urilor structurate, iar pe ultimul rând din ultima coloana se afla costul total al proiectului.

Fig. 5.6 Raportul Cash Flow al întregului proiect

Capitolul 6. Elemente de protecția muncii

6.1. Norme generale de protecția muncii

Capitolul cuprinde prevederi de securitate a muncii care trebuie respectate la proiectarea mijloacelor de productie (cladiri, mașini, utilaje, dispozitive, scule, etc.), prevederi care raman valabile pana la acoperirea problematicii tratate prin standarde în domeniu. În elaborarea normelor s-a utilizat terminologia de specialitate prevazuta în standardele în vigoare. În același timp, pentru terminologia specifica domeniului securitatii muncii norma prezinta o anexa în care sunt explicati o serie de termini uzuali.

Pentru ca norma specifica sa raspunda cerintelor actuale, nu numai în ceea ce priveste continutul, dar și forma de prezentare sa fie conforma altor acte legislative și normative, s-a procedat la utilizarea unor cuvinte cheie tiparite cu litera Helvetica sub forma de subtitlu, care precizeaza continutul articolelor ce se refera la aceeași problematica, facilitand astfel, pentru utilizatori, întelegerea și gasirea rapida a textelor necesare.

Art. 134 Înainte de începerea lucrului, robotul va fi reglat pentru regimul de lucru prescris în documentatia tehnica.

Art. 135 La orice zgomot suspect în timpul funcționarii robotului, se va acționa butonul “STOP”

Art. 136 Se interzice reglarea supapelor de siguranță peste limitele prescrise pentru a evita deteriorarea unor elemente din instalație.

Art. 137 Se interzice blocarea releelor de presiune.

Art. 138 În cazul apariției unor scurgeri de lichid la conducte sau racorduri, va fi oprit robotul și remediata defecțiunea.

Art. 144 Reparațiile și reglajele se vor executa numai de personal calificat și instruit pentru aceste operații, numai după deconectarea robotului de sub tensiune și închiderea aerului de la instalațiile pneumatice.

Art. 145 Repararea instalațiilor pneumatice este permisă numai dupa închiderea aerului de la rețea și scoaterea de sub tensiune a liniei automate.

Art.149 Operatorul principal este obligat să avertizeze prin intermediul dispozitivelor acustice și optice, cuplarea liniei automate la rețea.

Art. 150 Acționarea organelor de comanda se va face numai de la pupitru de comanda.

Art.151 Este interzisa traversarea liniei automate prin alte locuri decât pe culoarele prevăzute în acest scop.

Art. 152 Controlul piesei între operații este permis numai dupa scoaterea liniei automate de sub tensiune.

6.2. Norme de protecția muncii prevazute în manualul de produs al robotului STAUBLI TP 80

Sistemul robot este construit conform dezvoltării actuale a tehnologiei și a regulilor acceptate de tehnica protecției muncii. Cu toate acestea, utilizarea necorespunzătoare a sistemului sau cu un alt scop față de cel pentru care a fost proiectat, poate cauza accidente periculoase pentru viață, respectiv deteriorarea componentelor sistemului robot.

Sistemul robot poate fi utilizat numai în stare tehnică ireproșabilă, în concordanță cu scopul pentru care a fost proiectat și numai de persoane responsabile, deplin conștiente de riscurile asumate în operarea acestuia. Orice defecțiune care poate altera siguranța în exploatare trebuie neîntârziat remediate (înlăturate).

Principiile de bază pentru protecția muncii în sistemul robot sunt stabilite în Directivele industriale EG cu normele aferente. Aici se regăsesc, de exemplu, Normele Europene pentru protecția muncii cu roboți industriali EN 775.

Simboluri utilizate în normele de protecție a muncii:

Acest simbol este utilizat atunci când apar erori ale instrucțiunilor de execuție, de lucru sau instrucțiuni ale secvențelor prescrise etc pot conduce la răniri sau accidente mortale.

Acest simbol este utilizat atunci când apar erori ale instrucțiunilor de execuție, de lucru sau instrucțiuni ale secvențelor prescrise etc pot conduce la deteriorarea sistemului robot.

Acest simbol este utilizat pentru a atrage atenția asupra unei caracteristici particulare. Urmarea indicației are importanță în facilitarea activității la care se referă observația.

În urma studiului manualului de utilizare al robotului STAUBLI TP 80 s-au remarcat câteva reguli generale de protecția muncii:

Utilizarea necorespunzătoare sau în afara domeniilor tehnologice specificate poate să cauzeze:

pericole mortale sau vătămări corporale

pericole pentru sistemul robot și alte subsisteme integrate în aplicație

pericole în exploatarea eficientă a sistemului robot și a utilizatorului.

Fiecare persoană implicată în utilizarea sistemului robot trebuie să citească și să înțeleagă aceste instrucțiuni de operare, în special capitolul “Măsuri de protecția muncii" și să acorde o atenție deosebită paragrafelor marcate cu simbolul semnului de exclamare (avertizare)

Instalarea, schimbarea, ajustarea, operarea, mentenanța și repararea trebuie realizate numai în modul specificat în aceste instrucțiuni și numai de către personal special calificat în acest scop.

Se recomandă ca firma să aibă personal nominalizat special pentru aceste activități, personal absolvent al cursurilor de specializare specifice aplicației STAUBLI.

Utilizatorul și personalul de operare trebuie să se asigure că numai personalul autorizat are permisiunea de a lucra la sistemul robot.

Angajatorul trebuie să stabilească clar responsabilitățile personalului de operare și să îi dea autoritatea de a refuza comenzi date de alte persoane, care contravin procedurilor de siguranța muncii.

Responsabilitățile care implică operarea directă în sistemul robot sau toate celelalte activități din sistemul robot sau din vecinătate trebuie clar definite și observate pentru a se elimina orice incertitudine privind sfera de competență în materie de siguranța muncii.

Angajatorul trebuie să verifice, la intervale de timp aleatoare, că personalul își desfășoară activitatea respectând normele de protecția muncii, că personalul este conștient de riscurile asumate în timpul operării și că respectă aceste instrucțiuni de operare.

Să nu se permită ca personalul care este în curs de școlarizare sau de instruire sau personalul care participă la un curs general să lucreze cu sistemul robot fără să fie în permanență supervizat de o persoană cu experiență.

Zona de periculozitate:

Când operatorul lucrează în zonele periculoase ale robotului, trebuie ca acesta, numai dacă nu este absolut necesar, să fie mișcat cu cel mult viteze comandate manual.

Toate persoanele care sunt în vecinatatea robotului trebuiesc informate din timp că robotul urmează să se miște.

Dacă este posibil, se recomandă ca în zona de periculozitate să se afle numai câte o persoană odată

În operarea asistată de senzori, robotul poate să execute mișcări neașteptate și corecții de traiectorie dacă comutatorul principal al controlerului nu a fost mutat pe « OFF »

Fig.6.1 Indicarea zonei de periculozitate

Caracteristici de siguranța ale sistemului robot, butonul Emergency STOP:

Când este acționat butonul Emergency Stop în modul T1 sau T2, se va realiza o frânare pe lângă traiectorie (în afara traiectoriei). În modurile automatic, un Stop de avarie va cauza o frânare pe traiectorie (cu menținerea traiectoriei). (Fig.6.2)

Fig. 6.2 Butonul Emergency Stop

Fig. 6.3 Poziția tastei START

Etichete cu informații de siguranța:

Toate plăcuțele, etichetele, simbolurile și marcajele constituie piese relevante de siguranță ale sistemului robot. Acestea trebuie să rămână atașate pe brațul robotului sau pe pereții controlerului pe toată durata serviciului în pozițiile specificate, să fie clare și vizibile.

Este interzisă desfacerea, acoperirea, obturarea, acoperirea cu vopsea sau modificarea lor în orice mod prin care se alterează claritatea vizibilității lor

Fig. 6.4 Exemplu de etichetă aplicată pe robot

Fig. 6.5 Exemple de semen aplicate pe etichete

Sisteme de protecție pentru robot :

amplasare de limitatori pe fiecare axă de mișcare (senzori) de cursă, care să delimiteze spațiul de pericol. Acești limitatori, atunci când sunt acționați, scot din funcțiune robotul, blochează sistemul de acționare. Scoaterea robotului de pe acești limitatori se face numai prin comenzi manuale.

amplasarea de senzori limitatori de forță pe axele care conduc la introducerea brațului într-un spațiu de lucru. Și acești limitatori blochează sistemul de acționare, când sunt activați, dintr-un motiv oarecare (defecțiuni la sistemul de comandă). Acești limitatori de efort sunt realizați în două variante constructive, pentru forțe și pentru momente de torsiune.

Senzori de protecție pentru om realizați la fabricant și amplasați pe robot sunt de tip capacitivi, inductivi sau cu radiații în infraroșu. Acești senzori intră în acțiune în regimul de funcționare automat al robotului și admit prezența omului până la o anumită distanță. Sub această limită robotul își încetează activitatea până la ieșirea omului din spațiul de pericol.

Pentru celula proiectată se adoptă un sistem format din bariere optice de delimitare a spațiului de lucru. Barierele optice se realizează prin plasarea de celule emisie-recepție, în infraroșu, ale căror raze în infraroșu înconjoară spațiul de lucru. La pătrunderea în spațiul de lucru, robotul își încetează activitatea, iar pornirea sa nu este posibilă decât de la un buton aflat în afara spațiului de lucru.

Pentru celulele de fabricație flexibilă prevăzute cu ușă de acces, se atașează un sensor în vederea sesizării poziției acesteia. Atunci cand robotul este setat pe modul automat, iar ușa de acces se deschide, în timp ce rulează programul, se determină o frânare cu menținere a traiectoriei. Toate modulele de acționare nu vor fi activate până nu se închide ușa de acces. Întrerupătoarele de la ușă nu au effect în modul test.

6.3.Metode de încercare

Fig. 6.1 Schema cinematică a robotului industrial

6.3.1.Precizia și repetabilitatea poziționării unidirecționale

Precizia poziționării unidirectionale se notează cu AP și exprimă derivația între o poziție comandată și media poziționarii atinse, când apropierea de poziționarea comandată se face din aceeasi direcție.

Precizia poziționarii unidirectionalea este de două feluri :

diferența între o poziție comandată și baricentrul norului de puncte atinse(fig. 6.2)

diferența între orientarea unghiulară comandată și media orientărilor atinse(fig. 6.3)

Fig. 6.2

Fig. 6.3

Norul de puncte reprezintă ansamblul de poziționari atinse, corespunzătoare aceleiasi poziționări comandate, folosit pentru calcularea caracteristicilor de precizie și repetabilitate.

Punctul ale cărui coordonate sunt valori medii ,,, poartă numele de baricentrul unui nor de n puncte definite prin coordonatele lor (,,). Valorile medii ale ,,, se calculează cu următoarele formule:

;

;

Precizia poziționarii unidirectionale (AP) se calculează cu formula:

Precizia orientării unidirectionale( se calculează cu formula:

, în care sunt valorile medii ale unghiurilor orientărilor obținute pentru aceeasi poziționare repetată de n ori si sunt unghiurile poziționarii comandate.

Robotul industrial îsi deplasează succesiv interfața mecanică, pornind din punctul inițial P1. În tabelul de mai jos se prezintă un rezumat al condițiilor de încercare pentru precizia poziționării unidirectionale.

Repetabilitatea poziționării unidirectionale, notată cu RP, reprezintă concordanta între pozițiile și orientările pozitionărilor atinse după repetarea de n ori a aceleiasi poziționări comandate. Repetabilitatea pozitionarii undirectionale se exprima astfel:

valoarea lui RP, care se calculează cu formula RP=+3Sl

dispersiile unghiulare ± 3Sa, ± 3Sb, ± 3SC în jurul valorilor medii , , unde Sa,Sb, Sc sunt abateri standard

Abaterile unghiulare se calculează cu următoarele formule:

Unde:

Pentru fiecare poziționare în parte se calculează repetabilitatea poziționării unidirectionale(RP) și abaterile unghiulare (RPa, RPb, RPC).

6.3.2.Variația multidirecțională a preciziei poziționării

Variația multidirecțională a preciziei poziționării se notează cu vAP și reprezintă deviația între diferite poziționări atinse medii, ce se realizează atunci când se repetă de n ori aceeasi poziționare comandată din trei direcții perpendiculare.(fig.6.4)

Fig. 6.4

Variația multidirecțională a preciziei pozitionării se calculează cu formula:

în care AP este vectorul preciziei de poziționare care are următoarea formula:

În tabelul de mai jos se prezintă un rezumat la condișii de incercare pentru variația multidirecțională a preciziei poziționării:

6.3.3. Precizia distanței și repetabilitatea distanței

Caracteristicile preciziei și repetabilității distanței ține cont de abaterile de distanță și de orientare între două poziționări comandate analitic și două seturi de poziționări atinse medii și fluctuațiile în distanțe și orientări pentru o serie de deplasări repetate între cele două poziționări.

Precizia distanței se notează cu AD și exprimă abaterea poziționării și orientării între distanța comandată și media distanțelor atinse. Precizia distanței de poziționare se calculează cu formula:

Unde:

Xc1,Yc1,Zc1 – coordonatele lui Pc1 utilizabile in calculatorul robotului

Xc2,Yc2,Zc2 – coordonatele lui Pc2 utilizabile in calculatorul robotului

X1j, Y1j, Z1j – coordonatele lui P1j

X2j, Y2j, Z2j – coordonatele lui P2j

n- numarul de deplasări

În tabelul de mai jos se prezintă un rezumat al condțiilor de încercare pentru precizia distanței:

Repetabilitatea distanței se notează cu RD și reprezintă concordanța între mai multe distanțe atinse pentru aceeași distanța comandată și repetată de n ori în aceeași direcție. Repetabilitatea distanței (RD) se calculează cu formula:

6.3.4.Timpul de stabilizare a poziționării

Timpul de stabilire se definește ca fiind durata necesară unui răspuns oscilatoriu amortizat sau unui răspuns amortizat al interfeței mecanice pentru a scădea limita amplitudinii indicate de producator.

Poziția și orientarea interfeței mecanice se înregistrează din momentul în care robotul industrial da semnalul „ pozitionare atinsă”. Acest lucru se repetă pentru fiecare poziționare in parte.

Fig. 6.6

În tabelul de mai jos se prezintă un rezumat al condițiilor de încercare pentru timpul de stabilizare a poziționării:

6.3.5.Depășirea poziționării

Abaterea maximă între traiectoria de apropiere și poziționarea atinsă dupa ce robotul industrial a dat semnalul „poziționare atinsă” poartă denumirea de depăsirea poziționării.

Depăsirea poziționării prezintă două cazuri:

cazul 1 ca o abatere negativă

cazule 2 ca o abatere pozitivă

Pentru fiecare posiționare se calculează abaterea medie pentru trei cicluri.

6.3.6.Abaterea caracteristicilor poziționării

Abaterea preciziei poziționarii unidirectionale, notată cu dAP, reprezintă variația poziționării unidirecționale într-un timp specific și se calculează cu formulele:

Abaterea repetabilității poziționării unidirectionale se notează cu Drp și reprezintă variația repetabilității poziționării unidirecționale într-un timp specific și se calculează cu următoarele formule:

În tabelul de mai jos se prezintă un rezumat al condițiilor de încercare pentru abaterea caracteristicilor poziționării

6.2.7.Precizia și repetabilitatea traiectoriei

În figurile de mai jos sunt exemplificate două forme diferite de traiectorie comandată

Fig. 6.7

Precizia traiectoriei este determinată de doi factori:

diferența dintre o traiectorie comandată și linia baricentrelor ansamblului de traiectorii obținute

diferența între orientările unghiulare comandate și media orientărilor unghiulare atinse

Precizia traiectoriei de poziționare se notează cu AT și se calculează cu formula :

Unde:

În tabelul de mai jos se prezintă un rezumat al condițiilor de încercare pentru precizia traiectoriei:

Repetabilitatea traiectoriei se notează cu RT și exprimă legatura dintre traiectoriile atinse pentru aceeasi traiectorie comandată repetată de mai multe ori. Repetabilitatea traiectoriei se calculează cu formula:

Unde:

6.2.8. Abateri la colț

Abaterile la colt se definesc ca abateri între o traiectorie comandată și traiectoria efectivă când traiectoria comandată constă din doua drepte perpendiculare între ele(vezi figura de mai jos):

Fig. 6.8

Abaterea datoria racordării la colt (CR) este definită ca distanța minimă între punctul de colț și traiectoria atinsă.

Depașirea la colt (CO) se definește ca fiind abaterea maximă de la traiectoria comandată dupa ce robotul a pornit pe a doua traiectorie fără timp de repaus și fără modificarea vitezei programate pe traiectorie.

In tabelul de mai jos se prezintă un rezumat al condițiilor de incercare pentru abaterile la colț:

6.2.9. Timpul de poziționare minim

Timpul de poziționare minim este timpul necesar pentru parcurgerea unei distanțe sau unghi predeterminat, între două stări staționare.

Robotul trebuie să fie capabil să realizeze caracteristicile de precizie și repetabilitate indicate de către producător, atunci când se efectuează deplasări între pozitia de încercare, în tmpul de poziționare minim specificat. Timpul de poziționare depinde de distanța parcursă.

În urmatorul tabel se prezintă un rezumat al condițiilor de încerare pentru timpul de poziționare minim.

6.2.10.Complianța statică

Complianța statică rerpezintă deplasarea minimă pe unitatea de sarcină aplicată. Aplicarea sarcinii și măsurarea deplasării trebuie să se facă la interfașa mecánică.

Forțele folosite în timpul incercarilor se aplică prin centrul de greutate al instrumentelor de măsurat, în trei direcții paralele cu axele sistemului de coordonate.

Forțele trebuie mărite în trepte egale cu 10% din sarcina nominală pana la 100% din sarcina nominală într-o singură direcție.

Procedura de masurare se repetă de trei ori pentru fiecare direcție.

Capitolul 7. Concluzii finale

7.1. Elemente de noutate specifice temei abordate

In cazul proceselor tehnologice de ambalare produse farmaceutice,robotii industriali sunt folosiți,în mod special,pentru automatizarea operației de ambalare cu diferite produse farmacetutice,în cazul de față blistere/folii de aluminiu,pe care le manipulează în așa fel încat să fie transferate cu o rapiditate și o precizie specifica roboților scara și a operațiilor de “pick & place”

Particularități deosebite ale proceselor de ambalare:

Precizie ridicată

Timp relativ mic de ambalare

Repetabilitate foarte bună

Nomenclatura pieselor a caror ambalare de către robot este posibilă,se determină prin următorii factori:

Dimensiunile de gabarit și masa acestora

Tipul și starea materialului din care sunt concepute

Flexibilitatea acestora

Cerințele producatorului

7.2. Contribuții originale aduse de absolvent prin elaborarea Proiectului de Diploma

În cadrul eleborării proiectului de diplomă, pe baza temei alese, din punct de vedere al originalitații au fost prezentate următoarele:

Realizarea unor studii comparative referitoare la celule similare celei proiectate, la roboți asemănători celui proiectat. Studiul celulelor a fost efectuat pe firmele FASTEMS și PROMOT AUTOMATION. Studiul roboților a fost efectuat pe firmele KUKA, EPSON, YASKAWA,DENSO.

Proiectarea unei celule de ambalare a produselor farmaceutice cu ajutorul unui mediu de lucru virtual și anume CATIA V5R21

Modelarea asistata (FEM) a comportării cineto-statice a elementului structural corespunzător segmentului 3 al robotului industrial de tip scara STAUBLI TP 80

Bibliografie

Constantin G. – Proiectare Asistata de Calculator 2,3, note de curs, UPB, 2014

Dobrescu T. – Bazele Cinematicii Robotilor Industriali, Ed. Bren, ISBN-973-9427-02-2, București, 1998

Dorin A., Dobrescu T., Pascu N., Ivan I., – Cinematica Roboților Industriali, Editura Bren, ISBN-978-973-648-970-9, București, 2011

Dobrescu T., Dorin Al. – Încercarea Roboților Industriali, Editura Bren, ISBN-973-648-115-8, București, 2003

Dobrescu T., Pascu N. – Roboti Industriali. Încercare si Receptie, Editura Bren, București, 2013,

Ghinea M. – Masini si Sisteme de Productie, note de curs, UPB, 2014

Iliescu M. – Tehnologia Fabricarii Componentelor Robotilor Industriali, note de curs, UPB, 2012

Nicolescu A., – Actionari electrice pentru mecatronica si robotica, note de curs si metodologii de proiectare, UPB, 2014,

Nicolescu A., – Componente si ansambluri tipizate in constructie modulara pentru RI si SPR, note de curs si metodologii de proiectare, UPB, 2012

Nicolescu A., – Componente mecanice tipizate, note de curs si metodologii de proiectare, UPB, 2014

Nicolescu A. – Proiectarea Robotilor Industriali. Partea I. Conceptul sistemic unitar de robot integrat în mediul tehnologic. Subsistemul mecanic al RI. Motoare de actionare utilizate la RI, UPB, 1997

Nicolescu, A. – Conceptia si Exploatarea Robotilor Industriali, note de curs si metodologii de proiectare, UPB, 2014

Nicolescu, A., Stanciu, M.D., Popescu D. – Conceptia si Exploatarea Robotilor Industriali – Vol.1 Tendinte actuale in conceptia si exploatarea RI. Precizia de lucru si precizia volumetrica

Componente organologice specifice. Tehnici si metode de studiu al comportarii elastice si performantelor robotilor industriali. ISBN 973-718-007-0, Ed. Printech, 2004, Bucuresti

Nicolescu, A., Roboti Industriali – Vol.1 Subsisteme si ansambluri componente. Structura axelor comandate numeric ale RI, ISBN 973 – 30 – 1244 – 0, Editura Didactica si Pedagogica RA, 2005, Bucuresti

Nicolescu A., Dobrescu T., Ivan M., Avram C., Brad S., Doroftei I., Grigorescu S. – Roboti Industriali, Tehnologii si Sisteme de Productie Robotizate, Ed Academiei Oamenilor de Stiinta din Romania, 2011, ISBN 978 – 606 – 8371 – 48 – 1

Nicolescu, A. – Implementarea Robotilor Industriali in Sistemele de Productie, note de curs si metodologii de proiectare, UPB, 2014

Nicolescu, A., Marinescu D., Ivan M., Avram C., Conceptia si Exploatarea Sistemelor de Productie Robotizate – Vol. I, Ed. Politehnica Press, 2011, ISBN 978 – 606 – 515 – 339 – 4, ISBN 978 – 606 – 515 – 340 – 0

Olaru A. – Dinamica Robotilor Industriali, Ed. Bren, 2005

Pascu N.– Proiectare Asistata de Calculator 1, note de curs, UPB, 2014

Pascu Nicoleta, Dobrescu Tiberiu Gabriel, Grafica Pentru Ingineri, Editura Bren, ISBN-978-606-648-034-5, București, 2012, 562

Popescu D. – Baze CAD pentru componente si subansambluri tipizate pentru RI, note de curs, UPB, 2012

Popescu D. – Proiectare 3D CATIA, note de curs, UPB, 2014

Popescu D. – Indrumar CAD CATIA V5R8, ISBN 973-700-011-0, Editura Aius, 2004

Pupaza C. – Inginerie Asistata de Calculator 1,2, note de curs, UPB, 2014

Tonoiu S. – Tehnologia Fabricarii Componentelor Robotilor Industriali, note de curs, UPB, 2014

www.staubli.com

www.ambalare.net

www.kuka.com

www.denso.ro

www.epson.ro

www.yaskawa.com

www.youtube.com

www.wikipedia.com

www.grabcad.com

www.kaeser.ro

www.adept.com

www.yamaharobotics.com