Bakalářská práce se zabývá tvorbou knihovny 3D modelů pneumatických komponent a návrhem přísavkového efektoru. Úvod práce tvoří analýza současného stavu vakuových mechanismů se zaměřením na přísavky a generátory vakua. Dále se zabývá analýzou výukového setu od společnosti Schmalz GmbH, jeho prvky, možnostmi využití a výukovými tutoriály pro studenty. Na základě vytvořených požadavků, je vypracována knihovna 3D modelů pneumatických komponent výukového setu Schmalz. S využitím této knihovny následuje návrh několika vývojových interací návrhu efektoru, jejíž nejvýhodnější varianta je níže popsána. Součástí této práce je i výpočetní soubor v MS Excel, který slouží pro kontrolu zvolených přísavek, jehož popis a funkce výpočtu jsou součástí této bakalářské práce.

The bachelor's thesis is dealing with the creation of a library of 3D models of pneumatic components and the design of a suction cup effector. The introduction consists of an analysis of the current state of vacuum mechanisms with a focus on suction cups and vacuum generators. It also deals with the analysis of the training set from Schmalz GmbH, its elements, possibilities of use and training tutorials for students. Based on the created requirements, is created a library of 3D models of pneumatic components of the Schmalz training set. Thanks to this library, follow the design of several variants of effectors, and the most advantageous variant is described. Enclosure of this is bachelor thesis are calculations in MS Excel, which are used to design a suitable suction cup, whose description and function are part of this bachelor's thesis.

Tato bakalářská práce se zabývá aktuálním stavem vakuových mechanismů v robotice. Jsou popsány základní druhy aktivních přísavek, jejich použití a koncepce se zaměřením na snížení spotřeby vakua. V další části práce je řešena problematika generátorů vakua, popis jejích funkcí, využití a vhodné aplikace v praxi. Práce dále zahrnuje podrobnou analýzu výukového setu Schmalz, jeho komponent a využití. Popisuje jednotlivé tutoriály uvedené v příručce setu Schmalz a uvádí, co se student absolvováním jednotlivých tutoriálů naučí. Dále je zpracována analýza materiálů používaných na měchách přísavek výukové setu Schmalz, obsahuje jejich typické vlastnosti, charakteristiky, doporučení pro danou oblast aplikace. Součástí této kapitoly jsou i provedené výpočty vycházející z tutoriálů doplněné o vizualizaci jednotlivých případů.

Hlavním cílem této práce bylo vytvořit knihovnu prvků zmíněného edukačního setu. Při tvorbě této knihovny, byly shromážděny prvky výukového setu a rozděleny do složek. K této knihovně byl vytvořen přehled většiny prvků výukového setu, kde skupina a číslo prvku odpovídá názvům složek a souborům obsažených v knihovně. Některé komponenty nejsou součástí knihovny ani přehledu prvků z důvodu, že jsou předurčeny výhradně pro ruční manipulaci, nikoliv pro robot. V případě hadic, si každý uživatel vytvoří hadici dle aktuálních požadavků. Dále v jsou v tomto seznamu obsaženy obrázky prvků a počty kusů u každé komponenty. Prvky knihovny byly upraveny tak, aby plnily správnou funkci a mohly být správně vloženy do modelu sestavy. Vytvořená knihovna byla použita pro vkládání prvků do modelu sestavy efektoru výukového setu Schmalz a tím byla ověřena její funkce. Aby byla ověřena i správnost vložených přísavek, je v této práci vytvořen výpočet v MS Excel, který porovnává žádanou hodnotu úchopné síly OM s úchopnou sílou každé přísavky. Tento soubor uživateli urychlí práci s výběrem vhodné přísavky při návrhu.

Posledním cílem práce byl návrh vhodného efektoru s pomocí vytvořené knihovny pro manipulaci s OM, které jsou taktéž součástí výukového setu. Prvotním záměrem bylo užití efektoru z výukového setu s tím, že bude na jeho těleso aplikována mezipříruba. Ovšem tento efektor má příliš vysokou hmotnost, a proto je v této práci navržen vlastní efektor, jehož hmotnost je 667 g a odpovídá téměř hmotnosti nejtěžšího OM. Navržený efektor byl v konečné fázi osazen vybranými přísavkami, kde jednotlivé varianty byly následně zkontrolované pomocí vytvořeného kontrolního výpočtu v MS Excel.

This bachelor thesis deals with the current state of vacuum mechanisms in robotics. The basic types of active suction cups, their use, and concepts with a focus on reducing vacuum consumption are described. The next part of the work deals with the issue of vacuum generators, a description of its functions, use and appropriate applications in practice. The work also includes a detailed analysis of the Schmalz training set, its components and uses. It describes the individual tutorials listed in the Schmalz set manual and states what the student will learn by completing the individual tutorials. Furthermore, the analysis of materials used on the bellows of suction cups of the Schmalz training set is processed, it contains their typical properties, characteristics, recommendations for the given area of application. Part of this chapter are also performed calculations based on tutorials supplemented by visualization of individual cases.

The main goal of this work was to create a library of elements of the mentioned educational set. In creating this library, the elements of the tutorial set were collected and divided into folders. An overview of most tutorial elements has been created for this library, where the group and element number correspond to the names of the folders and files contained in the library. Some components are not part of the library or feature overview because they are designed exclusively for manual manipulation, not for the robot. In the case of hoses, each user creates a hose according to current requirements. In addition, this list contains images of the elements and the number of pieces for each component. The library elements have been modified to perform the correct function and can be inserted correctly into the assembly model. The created library was used to insert elements into the model of the effector assembly of the Schmalz training set and thus its function was verified. In order to verify the correctness of the inserted suction cups, a calculation in MS Excel is created in this work, which compares the required value of the gripping force OM with the gripping force of each suction cup. This file speeds up the user's work in selecting a suitable suction cup during design.

The last goal of the work was to design a suitable effector with the help of the created library for manipulation with OM, which are also part of the teaching set. The initial intention was to use an effector from the teaching set, with the intermediate flange being applied to its body. However, this effector has too high a weight, and therefore in this work is designed its own effector, whose weight is 667 g and corresponds almost to the weight of the heaviest OM. The proposed effector was finally equipped with selected suction cups, where the individual variants were subsequently checked using the created control calculation in MS Excel.