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Amélioration de la précision d'un bras robotisé pour une application d'ébavurage

Mailhot, David (2010). Amélioration de la précision d'un bras robotisé pour une application d'ébavurage. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

L'automatisation de procédés est une solution de plus en plus privilégiée pour réaliser des tâches complexes, ardues et même dangereuses pour l'humain. La flexibilité, le faible coût et le caractère compact des robots industriels en font des solutions très intéressantes. Bien que plusieurs développements aient permis de répondre en partie aux besoins de certaines industries, il reste que d'autres ont des contraintes importantes qui n'ont toujours pas été résolues. Par exemple, l'industrie de l'aéronautique exige de respecter des tolérances très serrées sur une grande variété de pièces, ce pourquoi les robots industriels n'ont pas été conçus.

L'ébavurage robotisé est un exemple de procédé pour lequel la problématique d'imprécision des robots doit être résolue avant qu'ils ne puissent être utilisés en production. Ce mémoire propose donc d'explorer différentes possibilités pour arriver à réaliser 1' opération d'eôavurage selon les spécifications stipulées, avec des robots industriels. Des méthodes de calibration des dimensions du robot, faciles à mettre en oeuvre en milieux industriels, sont étudiées et comparées en simulation. La simulation et la mise en oeuvre d'une technique de calibration des dimensions de 1' outil sont faites pour en évaluer le potentiel. La technique offrant les meilleurs résultats est conservée pour démontrer la faisabilité du procédé.

Finalement, l'environnement de mise en oeuvre de l'opération d'ébavurage robotisé est présenté. L'imprécision résiduelle du robot est en grande partie compensée par un capteur de force intégré au contrôleur du robot et une caméra. Plusieurs tests sont effectués et présentés pour démontrer le choix des paramètres utilisés pour réaliser 1' opération d' eôavurage. Les résultats sont présentés et démontrent la faisabilité du procédé d'ébavurage robotisé.

Titre traduit

Improving a robotic arm precision for a deburring application

Résumé traduit

Process automation is a more and more referred solution when it cornes to complex, tedious or even dangerous tasks for human. Flexibility, low cost and compactness make industrial robots very attractive for automation. Even if many developments have been made to enhance robot's performances, they still can not meet sorne industries requirements. For instance, aerospace industry requires very tight tolerances on a large variety of parts, which is
not what robots were designed for at first.

When it cornes to robotic deburring, robot imprecision is a major problem that needs to be addressed be fore it can be implemented in production. This mas ter' s the sis explores different calibration techniques for robot' s dimensions that could overcome the problem and make the robotic deburring application possible. Sorne calibration techniques that are easy to implement in production environment are simulated and compared. A calibration technique for tool' s dimensions is simulated and implemented to evaluate its potential. The most efficient technique will be used within the application.

Finally, the production environment and requirements are explained. The remammg imprecision will be compensated by the use of a force/torque sensor integrated with the robot' s controller and by the use of a camera. Many tests are made to define the best parameters to use to deburr a specific feature on a chosen part. Concluding tests are shown and demonstrate the potential use of robotic deburring.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie électrique". Bibliogr. : f. [125]-128.
Mots-clés libres: Manipulateurs (Mécanismes). Ébavurage. Robotique Modèles mathématiques. Algorithmes. Bras, Calibration, Optimisation, Précision. Calibration robotique, bras robotisé
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Saad, Maarouf
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt: 01 mai 2012 18:19
Dernière modification: 17 sept. 2014 22:29
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/993

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