Koordinaattimittauskoneen mittausprosessin automatisointi kollaboratiivisella robotilla
Honkanen, Juho-Joonas (2017)
Honkanen, Juho-Joonas
Oulun ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017122022177
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017122022177
Tiivistelmä
Tämä opinnäytetyö tehtiin Oulun ammattikorkeakoulu Oy:lle osana EU-rahoitteista Tehoja-hanketta, jossa pyritään parantamaan tuotantoautomaation kustannustehokkuutta hyödyntämällä uusinta teknologiaa. Opinnäytetyössä selvitettiin kollaboratiivisen robotin toimintaa tuotantosolussa mittakoneen kanssa. Tavoitteena opinnäytetyössä oli automatisoida koordinaattimittauskoneen kappaleenvaihto kollaboratiivisella robotilla. Työ aloitettiin layout-suunnittelulla, jonka avulla saatiin tietoa solusta, mahdollisista robotin sijoituspaikoista ja robotin ulottuvuuksista solussa. Merkittävänä tekijänä layout-suunnittelussa oli myös laitteiden välinen törmäystarkastelu.
Kappaleenvaihdon automatisointia varten suunniteltiin testikappale, jollaisia valmistettiin pieni sarja. Kappaleesta valittiin kaksi dimensiota, joiden mittavaihtelun perusteella kappaleet jaettiin hyväksyttyihin ja hylättyihin. Kappaleille kehitettiin kiinnitin, jotteivät ne pääse liikkumaan mittausprosessin aikana. Lisäksi työn suorittamiseen kuului ohjelmien kehittäminen robotille ja koordinaattimittauskoneelle. Ohjelmien toiminta eri tilanteissa toteutettiin sisällyttämällä niihin loogisia if-else-lauseita. Layout-suunnittelussa laadittiin 3D-malli ja 2D-piirustus solusta ja kartoitettiin törmäysriskejä 3D-ympäristössä.
Lopputuloksena todettiin koordinaattimittauskoneen ja robotin yhteistoiminnan olevan onnistunut. Robotti kykeni siirtämään kappaleet mitattavaksi ja poistamaan ne mittauspisteestä. Koordinaattimittauskone puolestaan pystyi mittaamaan toistuvasti mittauspisteeseen siirrettyjä kappaleita sekä käynnistämään robotin ohjelman, jolla kappaleet saatiin poistettua. Lisäksi mitatut kappaleet saatiin järjesteltyä kahteen ryhmään, hyväksyttyihin ja hylättyihin. Layout-suunnittelussa syntyi 3D-malli sekä 2D-piirustus solusta. Layout-suunnittelussa syntyneen tiedon perusteella tehtiin päätös sijoittaa soluun UR5-robotti. Robotti saatiin sijoitettua haluttuun paikkaan, jossa se ei muodostanut törmäysriskiä. Kokonaisuudessaan työssä onnistuttiin todistamaan, että koordinaattimittauskoneen kappaleenvaihto voidaan automatisoida kollaboratiivisella robotilla.
Kappaleenvaihdon automatisointia varten suunniteltiin testikappale, jollaisia valmistettiin pieni sarja. Kappaleesta valittiin kaksi dimensiota, joiden mittavaihtelun perusteella kappaleet jaettiin hyväksyttyihin ja hylättyihin. Kappaleille kehitettiin kiinnitin, jotteivät ne pääse liikkumaan mittausprosessin aikana. Lisäksi työn suorittamiseen kuului ohjelmien kehittäminen robotille ja koordinaattimittauskoneelle. Ohjelmien toiminta eri tilanteissa toteutettiin sisällyttämällä niihin loogisia if-else-lauseita. Layout-suunnittelussa laadittiin 3D-malli ja 2D-piirustus solusta ja kartoitettiin törmäysriskejä 3D-ympäristössä.
Lopputuloksena todettiin koordinaattimittauskoneen ja robotin yhteistoiminnan olevan onnistunut. Robotti kykeni siirtämään kappaleet mitattavaksi ja poistamaan ne mittauspisteestä. Koordinaattimittauskone puolestaan pystyi mittaamaan toistuvasti mittauspisteeseen siirrettyjä kappaleita sekä käynnistämään robotin ohjelman, jolla kappaleet saatiin poistettua. Lisäksi mitatut kappaleet saatiin järjesteltyä kahteen ryhmään, hyväksyttyihin ja hylättyihin. Layout-suunnittelussa syntyi 3D-malli sekä 2D-piirustus solusta. Layout-suunnittelussa syntyneen tiedon perusteella tehtiin päätös sijoittaa soluun UR5-robotti. Robotti saatiin sijoitettua haluttuun paikkaan, jossa se ei muodostanut törmäysriskiä. Kokonaisuudessaan työssä onnistuttiin todistamaan, että koordinaattimittauskoneen kappaleenvaihto voidaan automatisoida kollaboratiivisella robotilla.