Udvikling og idriftsættelse af parametrisk styret robotcelle til CNC-drejebænk
Oversat titel
Development and Commissioning of a Parametrically Controlled Robot Cell for a CNC Lathe
Forfatter
Christensen, Toke Raabjerg Mølskov
Semester
7. semester
Uddannelse
Udgivelsesår
2026
Resumé
Denne bacheloropgave undersøger, hvordan automatiseret emnehåndtering (machine tending) kan implementeres ved CNC-drejebænke med stor variation i emnegeometri, størrelser og materialer. Projektet er gennemført i samarbejde med Dansk Maskin Industri A/S og Nordland Automatic A/S og fokuserer på at erstatte manuel betjening af en Doosan Puma 2600LY II CNC-drejebænk med en fleksibel robotcelle. Løsningen bygger på parametrisk robotprogrammering, hvor robotbaner og positioner beregnes dynamisk ud fra emnets mål og koordinatsystemtransformationer, i stedet for traditionel indlæring af faste punkter. Der udvikles et mekanisk gribesystem med V-sporsfingre, som verificeres ved hjælp af FEM-analyse for at sikre tilstrækkelig styrke og sikkerhedsfaktor. Robotcellen integreres med CNC-maskinens styring via signaler og M-koder, så dør- og patronstatus samt cyklustilstand håndteres sikkert. På grund af aktuelle produktionsbehov fokuserer den første implementering på håndtering af stangemner med diametre i området ∅8–40 mm, hvor cyklusanalysen viser, at en betydelig del af tiden går til håndtering fremfor selve spåntagningen. Den idriftsatte løsning opnår en indføringsgentagelsesnøjagtighed på ±0,2 mm, hvilket er bedre end det krævede ±0,5 mm, og muliggør omkring 8 timers ubemandet drift. Projektet konkluderer, at parametrisk styret robotbetjening er en robust og praktisk metode til at øge kapacitet, reducere fysisk belastende manuelle operationer og bevare høj fleksibilitet i CNC-bearbejdningsmiljøer.
This bachelor thesis investigates how automated part handling (machine tending) can be implemented on CNC lathes that must cope with large variations in workpiece geometry, size and material. The project was carried out in collaboration with Dansk Maskin Industri A/S and Nordland Automatic A/S and aims to replace manual tending of a Doosan Puma 2600LY II CNC lathe with a flexible robot cell. The solution is based on parametric robot programming, where robot paths and positions are calculated dynamically from workpiece parameters and coordinate system transformations instead of relying on traditional point teaching. A mechanical gripping system with V-groove fingers is designed and validated using Finite Element Method analysis to ensure sufficient strength and an adequate safety factor. The robot cell is integrated with the CNC control via signals and M-codes so that door status, chuck status and cycle state are handled safely. Due to immediate production needs, the first implementation focuses on handling bar stock with diameters in the range ∅8–40 mm, and a cycle analysis shows that a considerable portion of machining time is spent on manual handling rather than cutting. The commissioned system achieves an insertion repeatability of ±0.2 mm, better than the specified ±0.5 mm, and enables approximately 8 hours of unmanned operation. The thesis concludes that parametrically controlled robot tending is a robust and practical approach for increasing capacity, reducing physically demanding manual tasks and maintaining high flexibility in CNC manufacturing environments.
[Dette resumé er genereret med hjælp fra AI direkte fra projektet fuldtekst]