Автоматический манипулятор для распределения бракованных деталей
Бюджетное учреждение дополнительного образования
"Омская областная станция юных техников"

Наша команда

Беляев Яромир - конструктор, Лисейков Владислав - программист


Наставник - Павлова Наталья Сергеевна

Проблема:

Распределение (сортировка) бракованных деталей

в цехе №21 «Отбраковка» ПО «Полет»

В цех поступают бракованные детали. Необходимо отсортировать их и отправить для дальнейшей доработки в 3 разные цеха. Следует создать устройство, которое автоматически будет определять деталь и складывать их в специальные отсеки.

Актуальность проекта
Автоматические манипуляторы успешно применяются для автоматизации процесса сборки, в серийном производстве. Основным функциональным назначением манипуляторов является поштучный забор деталей, подача в нужную зону, установка в требуемом положении и съем с укладкой. Наиболее эффективно использование автоматических манипуляторов, механизмы которых имеют большой диапазон регулировки, а последовательность движений может меняться путем изменения программы работы манипулятора.
Программные роботы (роботы с программным управлением) – простейшая разновидность автоматически управляемых промышленных роботов, до сих пор широко используемых в силу их дешевизны на различных промышленных предприятиях для обслуживания несложных технологических процессов. В таких роботах отсутствует сенсорная часть, а все действия выполняются циклически по жесткой программе, заложенной в память запоминающего устройства
Аналоги
Промышленные роботы семейства Kuka представляют самый большой в мире модельный ряд в категории малых грузоподъемностей с наибольшей удельной мощностью. Они идеально подходят для реализации концепций компактных ячеек и обеспечивают высочайшую производительность при особенно низких затратах на последующее обслуживание.
Мощные многофункциональные роботы серии Kuka специализируются на погрузочно-разгрузочных работах: обработке крупных деталей, механической обработке, сборке, укладке на поддоны и дуговой сварке.
Ключевой особенностью серии KR CYBERTECH является еще более компактная конструкция промышленных роботов. Это позволяет получить преимущества за счет большей плотности интеграции и уменьшения нарушающих контуров.

KUKA KR16-2
Промышленный робот-манипулятор Грузоподъемность - 16 кг
Радиус действия - 1610 мм

Цель проекта

- создать автоматический манипулятор бракованных изделий на основе конструктора Lego Mindstorms 51515.

Задачи проекта:

  1. Изучить теорию по манипуляторам, выбрать подходящий для решения нашей программы;
  2. Создать протопит манипулятора, протестировать и модернизировать робота;
  3. Написать программу для автоматической сортировки детали;
LEGO MINDSTORMS 51515
оснащён интеллектуальным хабам с ЖК-экраном 5 х 5, шестиосевым гироскопом, динамиками, мощными моторами и точными датчиками. Данный конструктор идеально подходит для того, чтобы создать прототип промышленного манипулятора для сортировки бракованных деталей.

Средняя стоимость нашего конструктора Lego Mindstorms 51515 на маркетах 90 тыс рублей.
Средняя стоимость автоматических программируемых промышленных манипуляторов 1 млн. руб.
Анализ стоимости прототипов
Устройство манипулятора
Наш манипулятор состоит из хаба, 4 средних моторов, датчика цвета, системы зубчатых передач, пластин, рамок, шестеренок, декоративных элементов. Манипулятор поворачивается вдоль своей оси на 360 градусов, первая степень свободы позволяет поднять - опустить манипулятор, вторая – направить ближе-дальше к объекту и третья производит захват самого объекта.

Роботу манипулятору в центральный отсек кладется деталь определенного цвета (красный, зеленый или фиолетовый). Датчик цвета определяет цвет и манипулятор складывает детали в разные отсеки. В программе используются подпрограммы, циклический и разветвляющийся алгоритм.

Start - старт программы, датчик определяет цвет

GetObject - захват объекта

RedObject - детали с красной маркировкой

GreenObject - детали с зеленой маркировкой

PurpleObject - детали с фиолетовой маркировкой


Омск является крупным промышленным центром России. В городе расположен ряд крупных промышленных предприятий.
ПО "Полет" одно из крупнейших промышленных предприятий России, которое более 75 лет специализируется на выпуске ракетно-космической техники. Основу промышленности города составляют предприятия машиностроения, нефтехимии и аэрокосмической индустрии.

Основной заказчик нашего автоматического манипулятора - производственное объединение "Полет".
Наш манипулятор будет полезен в цехе №21 «Отбраковка» для сортировки уровня брака и отправки в другие цехи для доработки. Для этого необходимо бракованные детали промаркировать в зеленый, красный и сиреневый цвета.

Также наш манипулятор будет интересен любому другому производственному предприятию для сортировки 3 разных позиций в автоматическом режиме.
© 2024
Лисейков Владислав
Беляев Яромир