Design and construction of a three-axis Pick and Place manipulator

• Autorzy: Karelus Paweł , Szopa Krystian

Identyfikatory

DOI

10.7494/miag.2021.1.545.25

Warianty tytułu

PL

Projekt i wykonanie trójosiowego manipulatora Pick and Place

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the design and implementation of a three-axis Pick and Place manipulator based on OpenPnP software. It is designed for the placement of SMD components on PCB boards. A ready-made frame was used for the project, which required the selection of appropriate motors and the design of the required components for the Z-axis, which were design in Solidworks software. A belt drive was used to construct the manipulator as well as pneumatic components for lifting the SMD parts. Appropriate cameras were also selected and configured along with lighting, allowing the software to automatically check the progress of the machine. The next step was to select the electronic components of the machine and configure them before OpenPnp software was configured and prepared for the automatic placement of SMD components.

PL

W artykule przedstawiono projekt i wykonanie trójosiowego manipulatora Pick and Place, który oparty został na oprogramowaniu OpenPnP. Przeznaczony on jest do układania elementów SMD na płytkach PCB. Do wykonania projektu użyto gotowej ramy, która wymagała doboru odpowiednich silników i zaprojektowania wymaganych elementów dla osi Z, które zostały wykonane w programie Solidworks. Do skonstruowania manipulatora zastosowano napęd oparty na przekładni pasowej, jak i elementy pneumatyczne służące do podnoszenia komponentów. Dobrano i skonfigurowano również odpowiednie kamery wraz z oświetleniem, pozwalające na automatyczne sprawdzanie przebiegu pracy maszyny przez oprogramowanie. Kolejnym krokiem był dobór elementów elektronicznych maszyny i ich konfiguracja. Następnie skonfigurowano oprogramowanie OpenPnp i przygotowano je do automatycznego układania elementów SMD.

Słowa kluczowe

EN

manipulator; pick and place; SMD; OpenPnP

PL

manipulator; pick and place; SMD; OpenPnP

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 59, nr 1
• Strony: 25--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., zdj.

Twórcy

autor

Karelus Paweł

• Faculty of Mechanical Engineering and Robotics AGH University of Science and Technology al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Szopa Krystian

• Faculty of Mechanical Engineering and Robotics AGH University of Science and Technology al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

Bibliografia

• [1] Andurkar G.K., Borkar V.: Development of Pick and Place Robot for Industrial Applications. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), 4, 9, 2017.
• [2] Sneak Preview: DIY SMT Pick & Place Machine with OpenPnP. https://mcuoneclipse.com/2018/05/05/sneak-preview-diy-smtpick-place-machine-with-openpnp/ [15.12.2020].
• [3] Pick-and-Place Workflow using Stateflow for Matlab. https:// www.mathworks.com/help/robotics/examples/pick-andplace-workflow-using-stateflow.html [15.12.2020].
• [4] LitePlacer standard kit. https://www.liteplacer.com/shop20/index.php?route=product/product&product_id=64 [18.12.2020].
• [5] The History of Industrial Robots, From Single Taskmaster to Self-Teacher. https://redshift.autodesk.com/history-of-industrialrobots/ [15.12.2020].
• [6] JUKI RS-1R SMT Pick and Place Machine. https://www. smt11.com/product/Pick-and-Place-Machine/JUKI-RS-1R-SMTPick-and-Place-Machine-78914.html#PRODUCT _CHARACTERISTICS [21.12.2020].
• [7] BARR group: Introduction to Pulse Width Modulation (PWM). https://barrgroup.com/Embedded-Systems/How-To/PWMPulse-Width-Modulation [23.12.2020].
• [8] Coordinate System. https://github.com/openpnp/openpnp/wiki/User-Manual#coordinate-system [29.12.2020].
• [9] Evans M., Noble J., Hochenbaum J.: Arduino w akcji. Helion, Gliwice 2014: 124–125.
• [10] Setup and Calibration. https://github.com/openpnp/openpnp/wiki/Setup-and-Calibration [3.01.2021].
• [11] Nozzle Tip Calibration Setup. https://githubcom/openpnp/openpnp/wiki/Nozzle-Tip-Calibration-Setup [6.01.2021].
• [12] Kondensator 0805. http://www.sm-elektronik.pl/galerie/1/10uf6-3v-x7r-smd-0805-kondens_5882.jpg [9.01.2021].
• [13] Scripting. https://github.com/openpnp/openpnp/wiki/Scripting [10.01.2021].