Master's Thesis

Design of a Robotic Workplace for Automating the Hanging of Painted Parts

Final Thesis 6.58 MB Appendix 76.46 MB

Author of thesis: Ing. Jan Gabriel

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Jan Vetiška, Ph.D.

Reviewer: Ing. Jan Pavlík, Ph.D.

Abstract:

This thesis focuses on the design of a robotic workstation for hanging parts to be painted. It aims to verify the feasibility of this process, not to provide a complete implementation covering all requirements for commissioning. The literature review section describes the challenges of hanging and the key components necessary to ensure proper function. Based on the literature review and a systematic analysis, the most suitable option was selected for detailed design. Finally, a technical description of the process necessary to ensure the reliability of the hanging operation was developed.

Keywords:

Robotic workstation design, optical localization, industrial robot, laser profile scanning, RANSAC analysis, robotic part hanging

Date of defence

15.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Prezentace: - Definice pracoviště - Cíl pracoviště - Rešerše - Systémový rozbor - Varianty pracoviště - Manipulátor zavěšovací techniky - Zásobník stromečků s podavačem - Lokalizace špiček háčků - Podávací systém - Robot a efektor - Rozložení pracoviště Student seznámil členy komise s výsledky své práce a odpověděl na otázky oponenta. Otázky členů komise: - Jak jsou jednotlivé části pracoviště přichyceny k podlaze? Zodpovězeno. - Jak funguje skenování háčků? Zodpovězeno. - Co by pro navržený systém znamenalo, kdybychom chtěli součásti zavěšovat za dva otvory. Zodpovězeno. - Jak je do systému zadávána poloha a orientace dílů. Zodpovězdno. - Navržené varianty jste navrhoval ve spolupráci s firmou nebo sám? Zodpovězeno. - Má smysl používat kolaborativní robot, když není využíván v kolaborativním režimu? Zodpovězeno. - Jak by se z hlediska taktu vyplatilo použití běžného robotu vůči kolaborativnímu? Zodpovězeno. - Jak je celý stromeček po navěšení dílů těžký? Zodpovězeno. Student bez problémů odpověděl na otázky komise.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Production Machines, Systems and Robots (N-VSR-P)

Composition of Committee

Ing. Tomáš Marek, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Vetiška, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Vlček (člen)
doc. Ing., Dipl.-Ing Michal Holub, Ph.D., FEng. (předseda)
Ing. Rostislav Huzlík, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Kolář, Ph.D. (místopředseda)

Supervisor’s report
Ing. Jan Vetiška, Ph.D.

Student Bc. Jan Gabriel zpracoval diplomovou práci na téma „Návrh robotického pracoviště pro automatizaci zavěšování lakovaných dílů“, která se zaměřuje na návrh a posouzení robotizovaného systému pro zvýšení efektivity lakovacích procesů. Lze konstatovat, že stanovené cíle byly splněny.

Student při zpracování práce postupoval samostatně a aktivně přistupoval k řešení zadání. V průběhu práce pravidelně konzultoval postup s vedoucím diplomové práce a byl schopen připomínky efektivně zapracovat do dalšího zpracování. Tento přístup se pozitivně projevil na kvalitě výsledné práce.

Práce má logickou strukturu a systematicky přechází od teoretických východisek k vlastnímu návrhu řešení. V úvodní části se student věnuje rešerši zaměřené na oblast robotiky, lokalizace, podávacích systémů a bezpečnosti zařízení. Na tuto část navazuje systémový rozbor, který tvoří základ pro návrh variant robotického pracoviště. Tyto varianty student následně porovnává a na základě zvolených kritérií vybírá nejvhodnější řešení, které dále konstrukčně i procesně rozpracovává. Přínosem práce je komplexní přístup k řešení problematiky včetně zohlednění vazby na reálnou průmyslovou aplikaci.

Grafická, stylistická a jazyková úroveň práce je velmi dobrá. Text je přehledně strukturovaný a vhodně doplněný obrázky a schématy, které napomáhají lepší srozumitelnosti řešení.

Na základě uvedeného lze konstatovat, že student splnil zadání diplomové práce v plném rozsahu a prokázal schopnost samostatného řešení technického problému.

Práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions A
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout A
Grafic layout, used style and language level A
Work with used sources including quotations A
Student's independence when working on the topic A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Jan Pavlík, Ph.D.

Předložená diplomová práce se zabývá vysoce aktuálním tématem automatizace a robotizace procesu zavěšování lakovaných dílů. Úvodní teoretická část práce je logicky zaměřena na zavěšovací techniku, senzoriku pro lokalizaci polohy, automatizované podávací systémy, roboty a jejich efektory a v neposlední řadě i na problematiku bezpečnosti. 
Dále se autor věnuje rozboru zadané úlohy, na nějž navazuje návrhem několika variant pracoviště. Jednotlivé varianty jsou poměrně detailně rozpracovány a následně vyhodnoceny pomocí multikriteriální analýzy. Výsledná optimální varianta je pak dále podrobně rozpracována včetně potřebných inženýrských výpočtů a vše je doplněno propracovaným 3D modelem. Závěr práce je logicky věnován metodice snímání a procesní analýze.
Předloženou práci je možné považovat za nadstandardně kvalitní. Svým rozsahem, hloubkou analýzy a celkovým objemem provedených prací značně převyšuje běžný standard diplomových prací.
Práce plně splnila cíle zadání a jednoznačně ji doporučuji k obhajobě s hodnocením A (výborně).
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions A
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout A
Grafic layout, used style and language level A
Work with used sources including quotations A
Topics for thesis defence:
  1. Uveďte příklad typického dílu, který bude zavěován.
  2. Jaký předpokládáte takt zavěšování, bude takt závislí na typu zavěšované součásti?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová