Vpliv statičnih, kinematičnih in dinamičnih dejavnikov na natančnost obdelave z robotom : doktorska disertacija

slovenski

doktorska dela

2020

Disertacije   doktorske disertacije   genetski algoritmi   mehanska obdelava   natančnost   Roboti   robotika   zasnova eksperimenta

Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo

Doktorska disertacija se ukvarja z razvojem metodologije za določanje natančnosti obdelave z uporabo robota. Zaradi prilagodljivosti so industrijski roboti lahko alternativa namenskim strojem, posebej kadar gre za velike obdelovance ali obdelavo netipičnih ali mehkejših materialov. Težava je, da proizvajalci za industrijske robote natančnost robota po celotnem delovnem prostoru podajajo preveč ohlapno.%V doktorski disertaciji smo predstavili pristop, ki omogoča določitev statičnih, kinematičnih in dinamičnih lastnosti robota z uporabo analitičnih, numeričnih in eksperimentalnih metod. Analitične metode smo uporabili za določitev gibljivosti in vztrajnosti robota, numerične metode za določitev strukturne togosti in eksperimentalne metode za določitev dušenja in prisotnosti resonančnega stanja sistema ter za kalibracijo numeričnega modela za določitev strukturne togosti robota. S polinomsko regresijo smo vzpostavili nadomestne modele, ki posamezno lastnost povežejo s pozo robota. Poze robota za izdelavo reprezentativnih izdelkov smo poiskali s pomočjo statističnih in nedeterminističnih metod. Izbrali smo Taguchi zasnovo eksperimenta, ki pri obvladljivem obsegu meritev najbolje zadosti pogoju pravokotnosti in omogoča, da se posamezna lastnost robota izrazi neodvisno od drugih. Meje eksperimenta smo določili z večkriterijskim dvojnim genetskim algoritmom z uteženimi ciljnimi kriteriji. Eksperimente rezkanja z robotom smo izvedli v prilagojeni celici.%Na podlagi CMM-meritev kakovostnih kriterijev izdelkov smo določili vpliv gibljivosti, strukturne togosti, dušenja, vztrajnosti in prisotnosti resonančnega stanja na natančnost obdelave z robotom. Za kakovostne kriterije smo uporabili ploskost izdelane površine, najmanjši, srednji in največji premer izdelane luknje na treh nivojih ter krožnost, valjnost in ravnost srednjice luknje. Ugotovili smo, da je znotraj eksperimentalno opisanega področja natančnost obdelave z robotom odvisna od vseh obravnavanih dejavnikov.

08.08.2023