ABSTRACT: This paper presents the d

ABSTRACT: This paper presents the design and experimental implementation of a robotic system that can sort various item- boxes in terms of sizes. The sorted item boxes are dispatched to dedicated containers according to the sizes. This paper describes the physical construction of the robotic system, the hurdles which may be faced while constructing, and possible solution for such constraints. A sorting algorithm is also formulated and is tested by embedding it in a programmable logic controller (PLC). A number of sensors and actuators are deployed that interact with the programmable logic controller to successfully operate the system. Results show that the constructed robotic system can work for long hours, provide satisfactory sorting which results in rapid and safe operation.

Keywords: Conveyor belt robotic system, industrial control, parts sorting, PLC control

INTRODUCTION

Robotic systems have become an essential work-horse for modern industrial setups as these tend to reduce cost of the operation and production time while maintaining a high degree of precision handling [1-2]. A variety of robotic systems have been invented that perform different tasks.

Some robotic systems are designed to perform one specific task, while some robotic systems are designed to handle multiple tasks. A robotic system always has a controller that controls the tasks to be performed [3].

Conveyor belts find a large number of applications in the industry. These applications include material transportation, material handling, material sorting, and material categorizing (good and bad items). In addition, temperature processing of products can also be done on conveyor belts system e.g., baking, drying, re-shaping, etc. Modern conveyor belts systems provide rapid packing of goods that are done while the product is being transported on conveyor belt. In addition, production line assembly, and quality control checks are also done on conveyor belt to save time and space [3-5].

In this work, a robotic system is proposed that sorts and transports item-boxes on a conveyor belt system. Such robotic systems find many applications in the industry including motion control [6], parcel handling by postal couriers, dispatching of goods manufactured in a factory, etc. Scope of Work

The scope of work is to construct a robotic system that sorts item-boxes with respect to three different sizes. Figure 1 presents the task of the robotic system to be developed, where three different size item-boxes are shown; each item-box is to be placed in separate containers according to the size. Item- boxes of three sizes small, medium, and large are to be sorted in three individual containers U, V, and W, respectively. Table 1 presents the dimensions of each item-box. Additional requirement includes a fool-proof system that provides rapid sorting with less wear-and-tear to the robotic system itself, and minimum damage to the item-boxes.

Proposed Robotic System Setup

Figure 2 presents a 3-dimensional diagram of the proposed robotic system. The main parts of the robotic system include two conveyer belts, i.e., conveyer belt-A and conveyer belt- B, and two motors motor-A and motor-B, that enable conveyer belts to operate. Conveyer belt-A with the help of Motor-A, will operate only in forward direction. However, conveyer belt-B with the help of motor-B can operate in both forward and reverse direction. Each conveyer belt is equipped with a number of rollers that keep the item-boxes stable and upright, while being transported. The rollers are installed in between an individual conveyer belts and are free to rotate in either direction.

The proposed robotic system is equipped with a variety of automation components, which include input sensors from X1 to X5, and output signals from Y1 to Y3. The input sensors are used to detect either the size of the item-boxes or the location of the item-boxes while being sorted in the proposed robotic system. Different types of input sensors, from X1 to X5, have been used according to different requirements at various stages of the proposed robotic system. The input sensors include infra- red (IR) sensors, opto-coupler sensors, and limit switches. Each sensor is discussed in detail in a later section. The signals from the input/output sensors or actuators communicate with the programmable logic controller (PLC) [7-8].

The PLC is the main controller that executes a programed algorithm to control system. The PLC consists of an arithmetic logic unit (ALU), RAM and ROM memory units, a number of input and output interfaces. To control the robotic system an algorithm is required. This algorithm takes the form of a software program, and is usually written in the PLC memory unit. A variety of PLCs are available which differ in terms of execution-speed, number of input and output interfaces, and memory size. The PLC used in this robotic system is the Allen Bradley(r) Micro Logix 1500 PLC which is equipped with 12 digital inputs a

Hasil (Bahasa Indonesia) 1:

ABSTRAK: Makalah ini menyajikan desain dan eksperimental implementasi sistem robot yang dapat mengurutkan item-kotak-kotak berbeda dalam hal ukuran. Item diurutkan kotak dikirim ke wadah khusus sesuai ukuran. Makalah ini menjelaskan pembangunan fisik sistem robotik, rintangan yang mungkin dihadapi sambil membangun, dan kemungkinan solusi untuk hambatan tersebut. Algoritma sorting juga diformulasikan dan diuji oleh penempatan dalam programmable logic controller (PLC). Sejumlah sensor dan aktuator dikerahkan yang berinteraksi dengan programmable logic controller berhasil mengoperasikan sistem tersebut. Hasilnya menunjukkan bahwa sistem robotik dibangun dapat bekerja selama berjam-jam, memberikan memuaskan penyortiran yang mengakibatkan operasi cepat dan aman.Kata kunci: Conveyor belt sistem robot, kontrol industri, Bagian-bagian yang menyortir, kontrol PLCPENGENALANSistem robot telah menjadi kuda kerja penting untuk setup industri modern saat ini cenderung untuk mengurangi biaya operasi dan produksi waktu sambil mempertahankan tingkat tinggi presisi penanganan [1 - 2]. Berbagai sistem robot telah diciptakan yang melakukan tugas yang berbeda.Beberapa sistem robot dirancang untuk melakukan satu tugas tertentu, sementara beberapa sistem robot dirancang untuk menangani berbagai tugas. Sistem robotik selalu controller yang mengendalikan tugas-tugas yang harus dilakukan [3].Ban berjalan menemukan sejumlah besar aplikasi dalam industri. Aplikasi ini termasuk transportasi bahan-bahan, penanganan material, bahan penyortiran, dan bahan mengkategorikan (baik dan buruk item). Selain itu, pengolahan suhu produk juga dapat dilakukan pada sistem sabuk konveyor misalnya, kue, pengeringan, membentuk kembali, dll. Sistem sabuk konveyor modern menyediakan cepat pengepakan barang yang dilakukan sementara produk dipindahkan pada ban berjalan. Selain itu, perakitan produksi, dan pemeriksaan kontrol kualitas yang juga dilakukan pada ban berjalan untuk menghemat waktu dan ruang [3-5].Dalam karya ini, sistem robotik diusulkan bahwa mengurutkan dan mengangkut barang-kotak pada sistem sabuk konveyor. Sistem robot seperti menemukan banyak aplikasi dalam industri termasuk kontrol gerak [6], paket penanganan oleh kurir pos, pengiriman barang-barang yang diproduksi di pabrik, dll. Lingkup pekerjaanLingkup pekerjaan adalah untuk membangun sistem robot yang macam item-kotak sehubungan dengan tiga ukuran yang berbeda. Gambar 1 menyajikan tugas sistem robotik untuk dikembangkan, mana tiga ukuran berbeda item-kotak akan ditampilkan; setiap item-kotak akan ditempatkan dalam wadah dan rak terpisah sesuai dengan ukuran. Item-kotak dari tiga ukuran kecil, menengah, dan besar yang akan diurutkan dengan tiga individu kontainer U, V, W, dan masing-masing. Tabel 1 menyajikan dimensi setiap item-kotak. Persyaratan tambahan mencakup bodoh-bukti sistem yang menyediakan cepat menyortir dengan kurang-dan-keausan untuk sistem robotik itu sendiri, dan kerusakan minimal kotak item.Diusulkan Setup sistem robotGambar 2 menampilkan diagram 3-dimensi sistem robot yang diusulkan. Bagian utama dari sistem robotik mencakup dua sabuk konveyor, yaitu, konveyor sabuk-A dan konveyor sabuk-B, dan dua motor motor-A dan motor-B, yang memungkinkan conveyer sabuk untuk beroperasi. Konveyor sabuk-A dengan bantuan Motor-a, akan beroperasi hanya dalam arah maju. Namun, konveyor sabuk-B dengan bantuan motor-B dapat beroperasi dalam arah maju dan sebaliknya. Sabuk konveyor masing-masing dilengkapi dengan sejumlah roller yang menjaga barang-kotak stabil dan tegak, sementara diangkut. Rol dipasang di antara individu conveyer sabuk dan bebas untuk memutar di kedua arah.Sistem yang diusulkan untuk robot dilengkapi dengan berbagai komponen Otomasi, yang mencakup masukan sensor dari X1 ke X 5, dan sinyal output dari Y1 untuk Y3. Sensor masukan yang digunakan untuk mendeteksi baik ukuran kotak item atau lokasi kotak item sementara yang diurutkan dalam sistem robot yang diusulkan. Berbagai jenis input sensor, dari X1 ke X 5, telah digunakan sesuai dengan kebutuhan yang berbeda di berbagai tahapan dari sistem robot yang diusulkan. Input sensor memiliki infra merah (IR) sensor, sensor opto-coupler, dan membatasi switch. Setiap sensor dibahas secara rinci pada bagian berikutnya. Sinyal dari input/output sensor atau aktuator berkomunikasi dengan programmable logic controller (PLC) [7-8].PLC adalah controller utama yang mengeksekusi algoritma yang diprogram untuk sistem kontrol. PLC terdiri dari alu (ALU), unit memori RAM dan ROM, sejumlah antarmuka input dan output. Untuk mengontrol sistem robotik algoritma diperlukan. Algoritma ini mengambil bentuk program perangkat lunak, dan biasanya ditulis dalam unit memori PLC. Tersedia berbagai macam PLC yang berbeda dalam hal kecepatan eksekusi, jumlah antarmuka input dan output, dan ukuran memori. PLC yang digunakan dalam sistem robot ini adalah Allen Bradley(r) mikro Logix 1500 PLC yang dilengkapi dengan 12 input digital

Hasil (Bahasa Indonesia) 2:

Abstraksi: Makalah ini menyajikan desain dan implementasi eksperimental dari sistem robot yang dapat memilah berbagai kotak item- dalam hal ukuran. Kotak item diurutkan yang dikirim ke wadah khusus sesuai dengan ukuran. Makalah ini menjelaskan pembangunan fisik sistem robot, rintangan yang mungkin dihadapi saat membangun, dan solusi yang mungkin untuk kendala tersebut. Sebuah algoritma sorting juga dirumuskan dan diuji oleh embedding dalam programmable logic controller (PLC). Sejumlah sensor dan aktuator dikerahkan yang berinteraksi dengan programmable logic controller untuk berhasil mengoperasikan sistem. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem robot dibangun dapat bekerja selama berjam-jam, memberikan penyortiran memuaskan yang menghasilkan operasi yang cepat dan aman.

Kata kunci: sistem Conveyor belt robot, kontrol industri, bagian penyortiran, PLC kontrol

PENDAHULUAN

sistem Robotic telah menjadi sebuah karya-kuda penting untuk setup industri modern seperti ini cenderung untuk mengurangi biaya operasi dan waktu produksi sambil mempertahankan tingkat presisi yang tinggi penanganan [1-2]. Berbagai sistem robot telah diciptakan yang melakukan tugas yang berbeda.

Beberapa sistem robot yang dirancang untuk melakukan satu tugas tertentu, sementara beberapa sistem robot yang dirancang untuk menangani beberapa tugas. Sebuah sistem robot selalu memiliki kontroler yang mengontrol tugas yang harus dilakukan [3].

Ban menemukan sejumlah besar aplikasi di industri. Aplikasi ini termasuk transportasi material, material handling, pemilahan materi, dan materi kategorisasi (baik dan item yang buruk). Selain itu, pengolahan suhu produk juga dapat dilakukan pada sistem ban berjalan misalnya, baking, pengeringan, re-shaping, dll ban berjalan modern sistem menyediakan kemasan cepat barang yang dilakukan saat produk sedang diangkut di ban berjalan. Selain itu, perakitan lini produksi, dan kontrol kualitas pemeriksaan juga dilakukan pada ban berjalan untuk menghemat waktu dan ruang [3-5].

Dalam karya ini, sistem robot diusulkan bahwa macam dan mengangkut barang-kotak pada sistem conveyor belt. Sistem robot seperti menemukan banyak aplikasi di industri termasuk kontrol gerak [6], penanganan paket oleh kurir pos, pengiriman barang yang diproduksi di pabrik, dll Lingkup Pekerjaan

Lingkup pekerjaan adalah untuk membangun sebuah sistem robot yang macam item-kotak sehubungan dengan tiga ukuran yang berbeda. Gambar 1 menyajikan tugas sistem robot untuk dikembangkan, di mana tiga yang berbeda ukuran item-kotak yang ditampilkan; setiap item-box untuk ditempatkan dalam wadah terpisah sesuai dengan ukuran. Kotak item- dari tiga ukuran kecil, menengah, dan besar yang harus diselesaikan dalam tiga wadah individu U, V, dan W, masing-masing. Tabel 1 menyajikan dimensi setiap item-kotak. Persyaratan tambahan mencakup sistem bodoh-bukti yang menyediakan penyortiran cepat dengan kurang mengenakan-dan-air mata untuk sistem robot itu sendiri, dan kerusakan minimum untuk item-kotak.

Usulan Robotic Sistem Pengaturan

Gambar 2 menyajikan diagram 3-dimensi yang diusulkan robot sistem. Bagian utama dari sistem robot mencakup dua sabuk conveyer, yaitu, conveyer belt-A dan conveyer belt- B, dan dua motor motor-A dan motor-B, yang memungkinkan sabuk conveyer untuk beroperasi. Conveyer belt-A dengan bantuan Motor-A, akan beroperasi hanya di arah depan. Namun, conveyer belt-B dengan bantuan motor-B dapat beroperasi di kedua arah depan dan sebaliknya. Setiap belt conveyer dilengkapi dengan sejumlah rol yang menjaga barang-kotak yang stabil dan tegak, ketika diangkut. Rol dipasang di antara sabuk conveyer individu dan bebas untuk memutar arah baik.

Sistem robot yang diusulkan dilengkapi dengan berbagai komponen otomasi, yang meliputi sensor masukan dari X1 ke X5, dan sinyal keluaran dari Y1 ke Y3. Sensor masukan yang digunakan untuk mendeteksi baik ukuran item-kotak atau lokasi item-kotak saat sedang diurutkan dalam sistem robot yang diusulkan. Berbagai jenis sensor masukan, dari X1 ke X5, telah digunakan sesuai dengan kebutuhan yang berbeda pada berbagai tahap sistem robot yang diusulkan. Sensor masukan termasuk infrastruktur merah (IR) sensor, sensor opto-coupler, dan limit switch. Setiap sensor dibahas secara rinci pada bagian selanjutnya. Sinyal dari input / sensor keluaran atau aktuator berkomunikasi dengan programmable logic controller (PLC) [7-8].

PLC adalah pengendali utama yang mengeksekusi algoritma terprogram untuk mengontrol sistem. PLC terdiri dari unit aritmatika logika (ALU), RAM dan memori ROM unit, sejumlah input dan output interface. Untuk mengontrol sistem robot algoritma diperlukan. Algoritma ini mengambil bentuk program perangkat lunak, dan biasanya ditulis dalam unit memori PLC. Berbagai PLC yang tersedia yang berbeda dalam hal eksekusi kecepatan, jumlah input dan output interface, dan ukuran memori. PLC digunakan dalam sistem robot ini adalah Allen Bradley (r) Micro Logix 1500 PLC yang dilengkapi dengan 12 input digital