Μελέτη καταλληλότητας ρομποτικής διάταξης Τ για κατεργασίες συγκόλλησης διά τριβής

Δέσποινα, Αλμπάνη; Despoina, Almpani

dc.contributor.author	Δέσποινα, Αλμπάνη	el
dc.contributor.author	Despoina, Almpani	en
dc.date.accessioned	2022-03-29T08:51:58Z
dc.date.available	2022-03-29T08:51:58Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/55004
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22702
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Συστήματα Αυτοματισμού”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ρομπότ	el
dc.subject	Ταυ	el
dc.subject	Κινηματική	el
dc.subject	Κλειστή αλυσίδα	el
dc.subject	Robot	el
dc.subject	Tau	el
dc.subject	Closed	el
dc.subject	Kinematic	el
dc.subject	Chain	el
dc.title	Μελέτη καταλληλότητας ρομποτικής διάταξης Τ για κατεργασίες συγκόλλησης διά τριβής	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Ρομποτική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-10-10
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται διερεύνηση της καταλληλότητας ρομποτικής διάταξης κλειστής κινηματικής αλυσίδας τύπου Τ για κατεργασία συγκόλλησης διά τριβής. Η κατεργασία αυτή αποτελεί μία εναλλακτική μέθοδο συγκόλλησης ικανή να δώσει λύση σε περιπτώσεις κακής συγκολλησιμότητας όπως ισχύει για τα κράματα αλουμινίου και τους ανοξείδωτους χάλυβες. Επίσης, λόγω της ιδιαιτερότητας του μηχανισμού της είναι ικανή να συγκολλήσει ακόμη και πολυμερή υλικά, δηλαδή μη αγώγιμα υλικά. Η κατεργασία αυτή βασίζεται στην τοπική ανάδευση υλικού σε θερμοκρασίες χαμηλότερες του σημείου τήξης και χαρακτηρίζεται από την ανάπτυξη πολύ ισχυρών δυνάμεων και ροπών στο εργαλείο της συγκόλλησης. Από την άλλη πλευρά, η διάταξη Τ – με εκδοχή 3 ή 5 βαθμών ελευθερίας – χαρακτηρίζεται τουλάχιστον ποιοτικά για την ιδιαίτερη στιβαρότητά της. Τίθεται λοιπόν το ερώτημα της καταλληλότητας μίας τέτοιας διάταξης για την υλοποίηση της εν λόγω κατεργασίας. Η διάταξη Τ φαίνεται να μην έχει υλοποιηθεί προς το παρόν από κάποιον γνωστό κατασκευαστή, ενώ στη διαθέσιμη βιβλιογραφία υπάρχει πολύ περιορισμένο υλικό σχετικά με αυτήν και την κινηματική της ανάλυση. Με κύρια αναφορά στη δουλειά των Alaleh Arian et. al [1] οι οποίοι βασίστηκαν στην εξαγωγή του κινηματικού μοντέλου με χρήση ελεύθερων διανυσμάτων στον χώρο, έγινε επέκταση αυτών στον αδιάστατο χώρο με στόχο την εξαγωγή του χώρου εργασίας και τον προσδιορισμό της μορφής του. Η εύρεση του χώρου εργασίας έγινε με αριθμητική μέθοδο καθότι η κινηματική ανάλυση της κλειστής αλυσίδας Τ απαιτεί την επίλυση συστημάτων εξισώσεων και περιορισμών. Η χρήση αριθμητικής μεθόδου κατέστησε αναγκαία τη χρήση αριθμητικών τιμών των γεωμετρικών παραμέτρων, κάτι που αντιμετωπίστηκε με την αδιαστατοποίηση και τη βελτιστοποίηση των γεωμετρικών χαρακτηριστικών της διάταξης. Προκειμένου να εξετασθεί η καταλληλότητα του χειριστή για την κατεργασία έμφαση δόθηκε στην καταπόνηση αυτής με την άσκηση των φορτίων της συγκόλλησης και στη μεταβίβαση αυτών στις βάσεις τις διάταξης. Έγινε λοιπόν μελέτη στατικότητας, καθώς επίσης και ιδιοσυχνοτική ανάλυση με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων με στόχο την αποφυγή συντονισμών στο εύρος λειτουργίας του κινητήρα της διάταξης. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως η κατεργασία συγκόλλησης είναι πράγματι μια εξαιρετικά απαιτητική από άποψη φορτίσεων κατεργασία για την οποία και πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή κατά τον σχεδιασμό οποιασδήποτε διάταξης. Η βελτιστοποιημένη διάταξη τείνει να εκφυλλίσει το αποτέλεσμα σε μονοδιάστατο διάνυσμα με κοινή αρχή τις βάσεις των βραχιόνων και τέλος το σημείο αναφοράς, κάτι που αφενός δεν είναι υλοποιήσιμο και αφετέρου δυσχεραίνει σημαντικά τη στιβαρότητα της διάταξης. Απόδειξη αυτού αποτελεί η δεύτερη μελέτη που έγινε σε διάταξη «ευρείας» διαμόρφωσης, με την έννοια της αύξησης της απόστασης των βάσεων. Αν και οι διαστάσεις επιλέχθηκαν σε αυτήν την περίπτωση διαισθητικά, το αποτέλεσμα προκύπτει σαφές ότι η αύξηση της στιβαρότητας της διάταξης αλλά και της κρίσιμης συχνότητας του συστήματος ευνοούνται με την απομάκρυνση των βάσεων και τη μείωση του μήκους των βραχιόνων, συμβάλλοντας όμως δραστικά στη μείωση του χώρου εργασίας. Σε κάθε περίπτωση για τον σχεδιασμό μίας τέτοιας διάταξης είναι αναγκαία η χρήση αριθμητικών μεθόδων καθώς και μίας επαναληπτικής μεθόδου σχεδιασμού κατά την οποία ο ενδιαφερόμενος θα πρέπει αρχικά να προσδιορίσει τις επιθυμητές διαστάσεις της συγκόλλησης καθώς και τα διαθέσιμα εξαρτήματα όπως οι επενεργητές, οι φορείς στήριξης και οι αρθρώσεις έχοντας ως οδηγό τις φορτίσεις που προέκυψαν από τη στατική μελέτη της εργασίας. Στη συνέχεια και έχοντας ορίσει τα παραπάνω θα είναι στη θέση να εισάγει τους πραγματικούς γεωμετρικούς περιορισμούς της εφαρμογής του και μέσω της βελτιστοποίησης και της στατικής μελέτης θα μπορέσει να καταλήξει στις τελικές διαστάσεις της διάταξης κάνοντας όπου χρειάζεται τις απαραίτητες μετατροπές και συμβιβασμούς.	el
heal.advisorName	Βοσνιάκος, Γεώργιος Χριστόφορος	el
heal.committeeMemberName	Μπενάρδος, Πανώριος
heal.committeeMemberName	Μαρκόπουλος, Άγγελος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	67 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false