CNC-SORVAUKSEN AUTOMATISOINNIN SUUNNITTELU
Alakotila, Olli (2013)
Alakotila, Olli
Centria ammattikorkeakoulu (Keski-Pohjanmaan ammattikorkeakoulu)
2013
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2013112117628
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2013112117628
Tiivistelmä
Tämä opinnäytetyö tehtiin nivalalaiselle Pro Estore Oy:lle, jonka toimialana on työstöpalvelut. Työn tavoitteena oli esittää toteuttamiskelpoinen suunnitelma CNC-sorvin panostuksen automatisoinnista sisältäen tarraimen, paletin ja turvallisuusnäkökohdat. Työssä piti huomioida myös käsin panostus ja tangonsyöttölaitteen käyttömahdollisuus.
Teoriaosuus käsittelee manipulaattorien mekaniikkaa ja teollisuusrobotteja sekä niiden toimilaitteiden ohjaamiseen käytettävää sähköistä servotekniikkaa sisältäen aseman ja siirtymiskulman mittauksen anturityypit. Teoriaosuus sisältää myös manipulaattoreissa ja teollisuusroboteissa käytettävien tarraimien tyypit ja mekanismit ja tarraimien suunnittelun. Teoriaosuuden lopussa käsitellään robottijärjestelmän suunnittelua sisältäen turvallisuusnäkökohdat.
Työ aloitettiin tutustumalla automatisoinnin kohteena olevaan sorviin. Seuraavaksi selvitettiin käytettävissä oleva tila ja suunniteltiin siihen sopivia manipulaattori- ja robottivaihtoehtoja. Prosessista saaduilla vaatimuksilla suunniteltiin palettilevy ja tarrain sisältäen passiivisen joustoelementin. Turvallisuuden vaikutukset etenkin tilankäyttöön selvitettiin.
Työn tuloksena saatiin liikuteltava robottilava. Robotille valittiin sopiva tarrain ja passiivisten joustoelementtien yhdistelmä sekä suunniteltiin tarraimen sormet ja palettilevy. Turva-aidoille ja valoverhoille saatiin korkeudet ja etäisyydet vaarankohteesta sekä määriteltiin turvallisuuden vaadittava suoritustaso PLd. Työn liitteenä on myös riskin arviointi suunnitellulle koneryhmälle.
Työn toteuttamisessa käytettiin ABB:n Robot Studio -etäohjelmointiohjelmaa alkusuunnittelun simuloinneissa. Teoriaa sovellettiin ratkaisujen suunnitteluun ja valintaan. Simuloinneissa käytetyt rakenteet suunniteltiin Autodesk:in Inventor Pro 2012 -ohjelmalla. Työn tulos simuloitiin lopuksi Visual Components:in 3DCreate -ohjelmistolla, josta saatiin 3D-PDF suunnitelman esittämiseen.
Teoriaosuus käsittelee manipulaattorien mekaniikkaa ja teollisuusrobotteja sekä niiden toimilaitteiden ohjaamiseen käytettävää sähköistä servotekniikkaa sisältäen aseman ja siirtymiskulman mittauksen anturityypit. Teoriaosuus sisältää myös manipulaattoreissa ja teollisuusroboteissa käytettävien tarraimien tyypit ja mekanismit ja tarraimien suunnittelun. Teoriaosuuden lopussa käsitellään robottijärjestelmän suunnittelua sisältäen turvallisuusnäkökohdat.
Työ aloitettiin tutustumalla automatisoinnin kohteena olevaan sorviin. Seuraavaksi selvitettiin käytettävissä oleva tila ja suunniteltiin siihen sopivia manipulaattori- ja robottivaihtoehtoja. Prosessista saaduilla vaatimuksilla suunniteltiin palettilevy ja tarrain sisältäen passiivisen joustoelementin. Turvallisuuden vaikutukset etenkin tilankäyttöön selvitettiin.
Työn tuloksena saatiin liikuteltava robottilava. Robotille valittiin sopiva tarrain ja passiivisten joustoelementtien yhdistelmä sekä suunniteltiin tarraimen sormet ja palettilevy. Turva-aidoille ja valoverhoille saatiin korkeudet ja etäisyydet vaarankohteesta sekä määriteltiin turvallisuuden vaadittava suoritustaso PLd. Työn liitteenä on myös riskin arviointi suunnitellulle koneryhmälle.
Työn toteuttamisessa käytettiin ABB:n Robot Studio -etäohjelmointiohjelmaa alkusuunnittelun simuloinneissa. Teoriaa sovellettiin ratkaisujen suunnitteluun ja valintaan. Simuloinneissa käytetyt rakenteet suunniteltiin Autodesk:in Inventor Pro 2012 -ohjelmalla. Työn tulos simuloitiin lopuksi Visual Components:in 3DCreate -ohjelmistolla, josta saatiin 3D-PDF suunnitelman esittämiseen.