Konstrukce procesní hlavy pro výkonový čistící laser, určená pro umístění na robota

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F46747885%3A24620%2F24%3A00012991" target="_blank" >RIV/46747885:24620/24:00012991 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://cxi.tul.cz/vysledky/nckp3dt" target="_blank" >https://cxi.tul.cz/vysledky/nckp3dt</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Konstrukce procesní hlavy pro výkonový čistící laser, určená pro umístění na robota

Popis výsledku v původním jazyce

Vnější design čistící hlavy byl vytvořen na základě stávající konstrukce robotického čistícího nástroje (vyrobeného z kovu standardními postupy) a ručního 3D tisknutého nástroje. Do této čistící hlavy byl integrován optický triangulační senzor, jehož vlastnosti a geometrie byla ověřena s využitím funkčního vzorku předchozí generace. Integrovaný triangulační senzor je navržen tak, aby byl chráněn před možnými vlivy poškození, například od paprsku laseru, a současně nabízel maximální měřicí přesnost. Klíčové aspekty návrhu zahrnují: • Integraci triangulačního senzoru s čistícím laserem do jednoho nástroje, aby nebylo nutné během procesu nástroj měnit. • Minimalizaci vnějších rozměrů čistící hlavy, aby bylo možné její nasazení i v omezených pracovních prostorech. • Univerzální upevňovací mechanismus kompatibilní s různými typy robotických přírub. • Zvýšenou bezpečnost kamerového senzoru pomocí krytů a optimalizovaného umístění. • Snadnou možnost kalibrace senzoru a laseru díky flexibilním uchycením kamer a generátoru laserové linky. Nově navržená čistící hlava plně odpovídá požadavkům zadání. Její vnější rozměry byly minimalizovány, aniž by došlo ke ztrátě funkcionality. Mechanické uchycení na robotickou přírubě bylo vyvinuto jako snadno vyměnitelná komponenta aby bylo možné nástroj použít v kombinaci s roboty různých výrobců. Při konstrukci jsme dbali na optimalizaci těžiště nástroje a zajištění dostatečné tuhosti energetických a signálových vedení. Kamera senzoru je umístěna tak, aby byla chráněna před přímým zásahem laserového paprsku i jeho možným odrazem, zatímco zůstává v optimální pozici pro získávání přesných dat. Generátor laserové linky je upevněn přímo do konstrukce pro zajištění přesné pozice, zatímco kamera pomocí stavitelných mechanismů, což umožňuje snadné provádění kalibrace a přizpůsobení. Tato modulární koncepce dále usnadňuje servis a případné aktualizace konstrukce v budoucnosti.

Název v anglickém jazyce

Process head design for power cleaning laser, designed to be placed on the robot

Popis výsledku anglicky

The external design of the cleaning head was created based on the existing structure of a robotic cleaning tool (manufactured from metal using standard processes) and a manually 3D-printed tool. An optical triangulation sensor has been integrated into this cleaning head, with its properties and geometry verified using a functional prototype of the previous generation. The integrated triangulation sensor is designed to be protected against potential damage, such as from the laser beam, while offering maximum measurement accuracy. Key design aspects include: • Integration of the triangulation sensor with the cleaning laser into a single tool, eliminating the need to change tools during the process. • Minimization of the external dimensions of the cleaning head to allow deployment even in confined workspaces. • A universal mounting mechanism compatible with various types of robotic flanges. • Enhanced safety of the camera sensor through protective covers and optimized placement. • Easy calibration of the sensor and laser thanks to flexible mounting of the camera and laser line generator. The newly designed cleaning head fully meets the requirements of the assignment. Its external dimensions have been minimized without compromising functionality. The mechanical attachment to the robotic flange has been developed as an easily replaceable component, allowing the tool to be used with robots from various manufacturers. During the design process, we focused on optimizing the tool’s center of gravity and ensuring sufficient rigidity of the energy and signal conduits. The camera sensor is positioned to be protected from direct exposure to the laser beam or its potential reflections while remaining in the optimal position for acquiring accurate data. The laser line generator is directly integrated into the structure to ensure precise positioning, while the camera uses adjustable mechanisms, allowing for easy calibration and customization. This modular concept also facilitates maintenance and potential updates to the design in the future.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20204 - Robotics and automatic control

Projekt

<a href="/cs/project/TN02000033" target="_blank" >TN02000033: NCK pro průmyslový 3D tisk</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2024

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

TN02000033-7-V3

Číselná identifikace

—

Technické parametry

Minimalizované vnější rozměry pro použití v omezených pracovních prostorech. Modulární konstrukce pro snadný servis a budoucí aktualizace. Integrovaný optický triangulační senzor s ověřenými vlastnostmi a geometrií a generátor laserové linky přímo upevněný do konstrukce. Možnost snadné kalibrace senzoru a laseru díky flexibilním uchycením. Optimalizace těžiště nástroje pro lepší stabilitu. Univerzální upevňovací mechanismus kompatibilní s různými typy robotických přírub. Kontaktní osoba: Pavel Srb - pavel.srb@tul.cz.

Ekonomické parametry

Jedná se o funkční vzorek pro testování výkonové laserové čistící elektroniky v kombinaci se snímacím triangulačním optickým systémem. Výsledek nebude nabízen jako samostatný produkt, ale na základě tohoto výsledku bude vytvořen prototyp nové čistící hlavy, která bude nabízena jako součást celého pracoviště. Cenu hlavy nelze samostatně určit, konkrétní konfigurace hlavy bude určena až na základě požadavků zákazníka. Firma Narran bude nabízet na trhu pouze celá kompletní robotizovaná pracoviště..

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

46747885

Název vlastníka

Technická univerzita v Liberci

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

O - Doposud nevyužívaný výsledek

Požadavek na licenční poplatek

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

https://cxi.tul.cz/vysledky/nckp3dt