Návrh jednoúčelového manipulačního zařízení pro robotizovanou výrobní linku

Martin Klesal

Bachelor's thesis

Design of a single-purpose handling device for a robotic production line

Abstract:

Bakalářská práce se zabývá návrhem konstrukčního řešení jednoúčelového manipulačního stroje pro robotizovanou výrobní linku zaměřenou na výrobu chladičů pro automobilový průmysl. Cílem práce bylo nahradit zastaralý systém, který nevyhovuje požadavkům moderní doby, zejména v oblasti automatizace a průběžné kontroly kvality výrobního procesu. Práce se zaměřuje na návrh různých variant řešení manipulačního stroje a jejich zhodnocení z hlediska výhod a nevýhod. Na základě této analýzy byla vybrána optimální varianta, která splňuje požadavky na automatizaci a průběžnou kontrolu parametrů výrobních dílů. Důležitou součástí práce byl výběr vhodného systému strojního vidění pro rozpoznání a měření základních rozměrů dílů. Vybraný systém od firmy Keyence řady CV-X byl integrován do manipulačního stroje pro detekci vadných dílů. Manipulační stroj byl navržen tak, aby vyhovoval prostorovým, vstupním a výstupním podmínkám výroby. Na závěr práce byl vypracován detailní technický návrh manipulačního stroje včetně 3D modelu v CAD softwaru. Pomocí softwaru Model Selection od firmy SMC byla provedena kontrolní analýza pneumatického lineárního bezpístnicového pohonu pro přesun vadných dílů, která potvrdila použitelnost tohoto pohonu v dané konstrukci. V budoucnosti lze navržený koncept upravit a použít i pro jiné typy výrobních linek, což přináší potenciál pro další výzkum a vývoj v oblasti automatizace a průmyslového inženýrství.

Abstract:

The thesis focuses on the design of a dedicated handling machine for a robotized production line, specifically for the manufacturing of radiators in the automotive industry. The aim of the thesis was to replace an outdated system that no longer meets the requirements of modern times, particularly in the areas of automation and continuous quality control in the production process. The thesis explores the design of different variants of the handling machine and evaluates their advantages and disadvantages. Based on this analysis, the optimal variant was selected, which fulfills the requirements for automation and continuous control of the production part parameters. An important aspect of the thesis was the selection of a suitable machine vision system for recognizing and measuring the basic dimensions of the parts. The chosen system from Keyence, the CV-X series, was integrated into the handling machine for detecting faulty parts. The handling machine was designed to fit within the spatial, input, and output conditions of the production. In the final part of the thesis, a detailed technical design of the handling machine, including a 3D model in CAD software, was developed. Using the Model Selection software from SMC, a validation analysis of the pneumatic linear non-rodless actuator for transferring defective parts was conducted, confirming its suitability for the proposed design. In the future, the proposed concept can be modified and applied to other types of production lines, offering potential for further research and development in the field of automation and industrial engineering.

Keywords

Manipulační stroj, automatizace výrobní linky, konstrukční řešení, strojní vidění, průběžná kontrola kvality

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 5. 2023

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Martin Bílek, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechanical Engineering

Bachelor programme / field:
Mechanical Engineering / Strojírenství