Cílem práce je návrh a výroba 3D tiskárny s využitím průmyslového robotu. Teoretická část práce se zabývá technologiemi tisku FDM, SLA a SLS/DMLS. Je rozebrán postup tvorby modelu, přes generování G-kódu až po samotný tisk. Dále je popsán jednodeskový počítač a průmyslový robot využitý v praktické části. V praktické části je popsáno kompletní řešení daného tématu, kdy byla navržena, vyrobena a sestavena sestava hlavy pro 3D tisk. Dále byla navržena a sestavena řídící jednotka, která obsahuje ovládací prvky 3D tiskárny a ukrývá elektroniku potřebnou k tomuto řízení. V poslední fázi byla provedena implementace programu do mikrokontroléru, pomocí kterého je dosaženo řízení kompletní sestavy tiskárny.
Anotace v angličtině
The purpose of this work is design and production of 3D printer as a periphery to an industrial robot. The theoretical part of this work deals with print technologies like FDM, SLA and SLS/DMSL. You can find there process from model production through the generation G-code to printing. Next there is described single-board computer and industrial robot used in practical part. In practical part is complete solution of this topic, when the printer head for 3D print was designed produced and assembled. Next a control unit was produced which contains of the control elements of the 3D printer and hides electronics necessary for this control. In the last phase the program was implemented in microcontroller, which is used for complete control of the printer assembly.
Klíčová slova
3D tisk, mikropočítač Arduino Due, 4osý robot Stäubli RS40B, sériová komunikace RS232
Klíčová slova v angličtině
3D print, microcomputer Arduino due, 4-axis robot Stäubli RS40B, serial communication RS232
Rozsah průvodní práce
96 s.
Jazyk
CZ
Anotace
Cílem práce je návrh a výroba 3D tiskárny s využitím průmyslového robotu. Teoretická část práce se zabývá technologiemi tisku FDM, SLA a SLS/DMLS. Je rozebrán postup tvorby modelu, přes generování G-kódu až po samotný tisk. Dále je popsán jednodeskový počítač a průmyslový robot využitý v praktické části. V praktické části je popsáno kompletní řešení daného tématu, kdy byla navržena, vyrobena a sestavena sestava hlavy pro 3D tisk. Dále byla navržena a sestavena řídící jednotka, která obsahuje ovládací prvky 3D tiskárny a ukrývá elektroniku potřebnou k tomuto řízení. V poslední fázi byla provedena implementace programu do mikrokontroléru, pomocí kterého je dosaženo řízení kompletní sestavy tiskárny.
Anotace v angličtině
The purpose of this work is design and production of 3D printer as a periphery to an industrial robot. The theoretical part of this work deals with print technologies like FDM, SLA and SLS/DMSL. You can find there process from model production through the generation G-code to printing. Next there is described single-board computer and industrial robot used in practical part. In practical part is complete solution of this topic, when the printer head for 3D print was designed produced and assembled. Next a control unit was produced which contains of the control elements of the 3D printer and hides electronics necessary for this control. In the last phase the program was implemented in microcontroller, which is used for complete control of the printer assembly.
Klíčová slova
3D tisk, mikropočítač Arduino Due, 4osý robot Stäubli RS40B, sériová komunikace RS232
Klíčová slova v angličtině
3D print, microcomputer Arduino due, 4-axis robot Stäubli RS40B, serial communication RS232
Zásady pro vypracování
Proveďte literární rešerši na zadané téma.
Navrhněte a vytvořte vhodný prototyp tiskové hlavy spolu s vhodným doplňujícím hardware za účelem propojení s řídicí jednotkou průmyslového robota.
Vyberte a popište vhodné programové vybavení pro vytváření 3D modelů a export řezů do G-kódu.
Vytvořte programové vybavení ve vybraném programovém prostředí pro zpracování G-kódu za účelem řízení pohybu robotu po zadané dráze a ovládání tiskové hlavy.
Výsledné řešení demonstrujte na vhodně zvoleném příkladu.
Zásady pro vypracování
Proveďte literární rešerši na zadané téma.
Navrhněte a vytvořte vhodný prototyp tiskové hlavy spolu s vhodným doplňujícím hardware za účelem propojení s řídicí jednotkou průmyslového robota.
Vyberte a popište vhodné programové vybavení pro vytváření 3D modelů a export řezů do G-kódu.
Vytvořte programové vybavení ve vybraném programovém prostředí pro zpracování G-kódu za účelem řízení pohybu robotu po zadané dráze a ovládání tiskové hlavy.
Výsledné řešení demonstrujte na vhodně zvoleném příkladu.
Seznam doporučené literatury
BUDMEN, Isaac a Anthony ROTOLO. The book on 3D printing. CreateSpace Independent Publishing Platform, 2013. ISBN 978-1489529442.
MAGAZINE, Make. MAKE: ultimate guide to 3D printing. MAKE special issue. Sebastopol: CALIF: O'Reilly Media, 2013. ISBN 978-144-9357-375.
HORVATH, Joan C. Mastering 3D printing. Berkeley, California: Apress, [2014]. Technology in action series. ISBN 978-1-4842-0025-4.
PRŮŠA, Josef. Základy 3D tisku [online]. 2014 [cit. 2019-11-18]. Dostupné z: http://www.prusa3d.cz/kniha-zaklady-3d-tisku-josefa-prusi/
ZUKAS, Victoria a Jonas A ZUKAS. An Introduction to 3D Printing. Sarasota: First Edition Design Publishing, 2015. ISBN 978-1622-878-970.
WARREN, John-David, Josh ADAMS a Harald MOLLE. Arduino robotics. New York, NY: Apress, c2011. Technology in action series. ISBN 978-1-4302-3184-4.
MARGOLIS, Michael. Arduino cookbook. Second edition. Sebastopol: O'Reilly, 2011, xx, 699 s. ISBN 9781449313876.
Seznam doporučené literatury
BUDMEN, Isaac a Anthony ROTOLO. The book on 3D printing. CreateSpace Independent Publishing Platform, 2013. ISBN 978-1489529442.
MAGAZINE, Make. MAKE: ultimate guide to 3D printing. MAKE special issue. Sebastopol: CALIF: O'Reilly Media, 2013. ISBN 978-144-9357-375.
HORVATH, Joan C. Mastering 3D printing. Berkeley, California: Apress, [2014]. Technology in action series. ISBN 978-1-4842-0025-4.
PRŮŠA, Josef. Základy 3D tisku [online]. 2014 [cit. 2019-11-18]. Dostupné z: http://www.prusa3d.cz/kniha-zaklady-3d-tisku-josefa-prusi/
ZUKAS, Victoria a Jonas A ZUKAS. An Introduction to 3D Printing. Sarasota: First Edition Design Publishing, 2015. ISBN 978-1622-878-970.
WARREN, John-David, Josh ADAMS a Harald MOLLE. Arduino robotics. New York, NY: Apress, c2011. Technology in action series. ISBN 978-1-4302-3184-4.
MARGOLIS, Michael. Arduino cookbook. Second edition. Sebastopol: O'Reilly, 2011, xx, 699 s. ISBN 9781449313876.
Přílohy volně vložené
1 CD ROM
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Student odprezentoval před komisí hlavní cíle a výsledky své bakalářské práce. Následně byl seznámen s posudky vedoucího a oponenta bakalářské práce a poté zodpověděl dotazy uvedené v posudcích.
Komise vznesla k obhajobě následující dotazy a připomínky:
1) Ing. Drga, R.: Jaký je rozdíl z hlediska přesnosti originální tiskárny a samotného použitého robota?
2) doc. Koziorek, J.: K čemu sloužilo použité Arduino?