Συντάχθηκε 02-07-2025 10:55
Τόπος:
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 07/07/2025 10:00
Λήξη: 07/07/2025 11:00
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Δευτέρα, 7 Ιουλίου 2025, 10:00
Join Zoom Meeting https://tuc-gr.zoom.us/j/99798728665?pwd=6kSyBajn4ZaIRTdkYsau3XFAW6eonb.1 Meeting ID: 997 9872 8665 Password: 857564
Ονοματεπώνυμο: ΧΡΙΣΤΟΠΟΥΛΟΣ ΘΕΟΦΥΛΑΚΤΟΣ
Θέμα: Σχεδιασμός, Προσομοίωση και Μελέτη Ρομποτικής Κυψέλης για Αυτοματοποιημένη Παλετοποίηση Συσκευασμένων Βιομηχανικών Προϊόντων
Title: Design, Simulation, and Study of a Robotic Cell for Automated Palletizing of Packaged Industrial Products
Εξεταστική Επιτροπή
- ΔΟΪΤΣΙΔΗΣ ΕΛΕΥΘEΡΙΟΣ, Αναπληρωτής Καθηγητής (επιβλέπων)
- ΙΨΑΚΗΣ ΔΗΜΗΤΡΗΣ, Αναπληρωτής Καθηγητής
- ΠΙΠΕΡΙΔΗΣ ΣΑΒΒΑΣ, ΕΔΙΠ
Περίληψη
Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως στόχο την προσομοίωση και μελέτη ενός ρομποτικού κελιού εργασίας, σε μια εικονική βιομηχανική μονάδα. Δίνεται έμφαση στη διαδικασία παλετοποίησης προϊόντων με σταθερές διαστάσεις και βάρος. Η προσομοίωση υλοποιείται με χρήση του λογισμικού τρισδιάστατης προσομοίωσης ρομποτικών συστημάτων ABB RobotStudio. Αρχικά μελετήθηκαν οι ισχύουσες διατάξεις και τα σχετικά πρότυπα που αφορούν την σχεδίαση ρομποτικών κελιών εργασίας στη βιομηχανία και στη συνέχεια θα σχεδιαστεί το εικονικό ρομποτικό κελί. Προκειμένου να μελετηθούν διαφορετικά σενάρια λειτουργίας και τα χαρακτηριστικά τους, σχεδιάστηκαν τρία διαφορετικά σενάρια λειτουργίας και μελετήθηκε η επίδραση της χρήσης διαφορετικών ρομποτικών βραχιόνων. Η μελέτη περιλαμβάνει τη χρήση τριών διαφορετικών ρομποτικών βραχιόνων, οι οποίοι διαφοροποιούνται ως προς τα βασικά τεχνικά τους χαρακτηριστικά, καθώς και δύο διαφορετικών άκρων εργασίας με λειτουργία εργαλείων αναρρόφησης αέρα (vacuum grippers). Ο σχεδιασμός της ρομποτικής κυψέλης πραγματοποιήθηκε λαμβάνοντας υπόψη τα απαραίτητα πρότυπα ασφαλείας. Κατά τη ανάλυση των σεναρίων μελετήθηκαν: (i) οι κινήσεις του κάθε ρομποτικού βραχίονα, (ii) ποιοι παράγοντες επηρεάζουν την ενεργειακή απόδοση των συστημάτων, (iii) ποιοι παράμετροι έχουν τη μεγαλύτερη βαρύτητα για μία διεργασία παλετοποίησης και (iv) ποιοι παράγοντες επηρεάζουν τη συχνότητα της συντήρησης για κάθε σενάριο. Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, θα εξάχθηκαν συμπεράσματα ως προς τη βέλτιστη ρύθμιση του ρομποτικού κελιού. Παράλληλα, πραγματοποιήθηκε συγκριτική αξιολόγηση των σεναρίων με στόχο την ανάδειξη του καταλληλότερου, λαμβάνοντας υπόψη παραμέτρους όπως το συνολικό κόστος εγκατάστασης, το λειτουργικό κόστος και την καταπόνηση του ρομπότ, ενώ εξάχθηκαν και γενικά συμπεράσματα που αφορούν την ενεργειακή κατανάλωση σε σχέση με τα σενάρια που διαμορφώθηκαν
Abstract
The objective of this thesis is to simulate and analyze a robotic work cell within a virtual industrial environment. The primary focus is on the palletizing process of products with predetermined dimensions and weight. The simulation is executed utilizing the ABB RobotStudio 3D robotic systems simulation software. Initially, the current provisions and pertinent standards governing the design of robotic work cells within the industrial sector were comprehensively analyzed. Subsequently, the virtual robotic cell will be meticulously designed. To comprehensively assess the diverse operating scenarios and their inherent characteristics, three distinct operating scenarios were designed, and the impact of employing various robotic arms was systematically evaluated. The study incorporates the utilization of three distinct robotic arms, each characterized by unique fundamental technical attributes. Additionally, two distinct end effectors, equipped with the capability of air suction tools (vacuum grippers), are employed. The design of the robotic cell was in accordance with the stringent safety standards. During the analysis of the scenarios, the following were investigated: (i) the movements of each robotic arm, (ii) the factors that influence the energy efficiency of the systems, (iii) the parameters that have the most significant impact on a palletizing process, and (iv) the factors that affect the frequency of maintenance for each scenario. Based on the provided data, conclusions were drawn regarding the optimal configuration of the robotic cell. Simultaneously, a comparative evaluation of the scenarios was conducted to identify the most suitable one. This evaluation considered parameters such as the total installation cost, the operating cost, and the strain on the robot. Additionally, general conclusions were drawn regarding the energy consumption in relation to the formed scenarios.
