Обгрунтування конструкції багатоосьового позиціонера для роботизованого зварювання
Автор: Юрків Андрій Володимирович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Комп'ютерний інжиніринг в машинобудуванні
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Роботизація стає невід’ємною частиною промислового виробництва, а можливості її використання розширюються. Зменшення або навіть повне усунення людського фактору надає низку переваг, а саме повторювана висока точність, яка доповнюється послідовністю та ефективністю. Відсутність людини під час виконання виробничого процесу усуває травматизм підвищуючи загальну безпеку. Ці та інші переваги можуть сприяти оптимізації виробничих процесів. Дана магістерська робота присвячена одному з напрямків робототехніки, а саме виробництву зварних виробів за допомогою технології електродугового зварювання MIG/MAG з використанням багатоосьового позиціонера у взаємодії зі зварювальним роботом. Позиціонер розроблений як п’ятиосьовий з ручним позиціонуванням, використовуваний робот вважається шестиосьовим. Метою роботи є конструювання багатоосьового позиціонера для роботизованого зварювання, який відповідає параметрам для даного застосування. При проектуванні враховували здатність конкурувати з існуючими рішеннями як за параметрами, так і за економічністю. Об’єкт дослідження: багатоосьовий позиціонер для роботизованого зварювання. Предмет дослідження: геометричні, кінематичні та силові параметри багатоосьового позиціонера для роботизованого зварювання. Мета роботи – розроблення 5-осьового позиціонера для роботизованого зварювання MIG/MAG, який працює зі зварювальним роботом, контролером і серводвигунами Fanuc. В першому розділі даної магістерської роботи було проведення огляду пропонованих на ринку конструкцій позиціонерів, особливо 5-ти осьових, призначених для роботизованого зварювання. В другому розділі на основі дослідження та уточнення вимог визначено вимоги до конструкції зазначеного позиціонера. Обґрунтовано дизайн проектованої конструкції багатоосьового позиціонера. Конструкція могла бути спроектована декількома варіантами. Проведено оцінку загальних необхідних передавальних чисел осей серводвигунів та перевірку номінального крутного моменту. Було обрано принцип передачі приводів окремих осей у вигляді шестернеподібної передачі в поєднанні з планетарним редуктором і серводвигуном. Зазначене конверсійне рішення здатне задовольнити вимоги до даної технології зварювання MIG/MAG. Використовуючи результати концептуального проектування було розроблено остаточний проект конструкції. У випадку цієї роботи остаточний проект ? це дизайн 3D-моделі позиціонера, включаючи усі компоненти. Проект включає необхідні розрахунки щодо основних компонентів позиціонера. Отриману спрощену 3D-модель позиціонера було піддано аналізу методом кінцевих елементів з метою виявлення прогинів під навантаженням і перевірки міцності. Проведено аналіз методом скінчених елементів конструкції проектованого багатоосьового позиціонера. Зокрема, визначено значення жорсткості та міцності конструктивних елементів. Подано результати конструкційного проектування: розраховано геометрію зачеплення та передачі планетарної коробки передач; підібрано редуктори; проаналізована точність позиціонування. Крім часткових розрахунків також розроблено креслення документації вибраних частин позиціонера. Основне складальне креслення являє собою типове креслення проектованого позиціонера з основними даними та установчими розмірами. Усі креслення подані у графічній частині. Ключові слова: CAD, метод скінчених елементів, моделювання, позиціонування, Autodesk Inventor, роботизоване зварювання.