Pintakalvojen asennuksen automatisointi
Vilmunen, Ville-Pekka (2019)
Vilmunen, Ville-Pekka
2019
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201905149732
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201905149732
Tiivistelmä
Opinnäytetyö tehtiin 9Solutions Oy:lle, joka valmistaa pilviteknologioihin perustuvia henkilöturva-, hoitajakutsu-, kulunhallinta- ja paikannusratkaisuja sekä sairaaloille että palvelukodeille. Työssä tutkittiin kollaboratiivisen robotin eli cobotin soveltuvuutta vaikeaan ja hitaaseen turvapainikkeen pintakalvojen asentamiseen. Työssä tehtiin myös protomalli pintakalvon asennuksesta kollaboratiivisella robotilla. Protomallin tavoitteena oli saada toimiva ohjelma vähintään yhdelle pintakalvon asennukselle ulkokuoren päälle.
Nykyisiä pintakalvoja olisi ollut cobotilla erittäin vaikeaa, ellei mahdotonta irrottaa ja asentaa ulkokuoren päälle. Siksi pintakalvojen valmistaminen muutettiin uudenlaiselle arkille, josta pintakalvot olisi helpompi irrottaa cobotilla. Työssä suunniteltiin pintakalvoille ja ulkokuorille myös paikoitusjigejä, joiden toimivuutta testattiin protomallissa. Jigit suunniteltiin käyttäen Solidworksin 3D-suunnitteluohjelmaa. Jigit valmistettiin Oulun ammattikorkeakoulun konelaboratoriossa laboratoriohenkilöstön avustuksella. Myös cobotille käytettävä imukuppitarttuja saatiin myös konelaboratoriosta. Seuraavaksi kollaboratiivisen robotin ympärille rakennettiin alumiiniprofiilista työpiste, johon jigit asennettiin. Lopuksi cobotti ohjelmoitiin asentamaan pintakalvon ulkokuoren päälle.
Tulokseksi saatiin useita onnistuneita asennuksia ja tietoa cobotin asennusajoista ja asioista, joissa on vielä kehitettävää. Asennetuista pintakalvoista otettiin neljä samalla ohjelmalla tehtyä erää lähemmin tarkastettaviksi. Näissä neljässä 12 kappaleen erissä 65 %:ssa asennuksista oli pieniä asennusvirheitä, joiden järjestyksessä ei ollut logiikkaa. Asennusvirheiden aiheuttajaksi todettiin se tilanne, jossa pintakalvo irtoaa pintakalvoarkista eri tavalla kuin se on ohjelmaa tehdessä irronnut. Lopuksi tuloksia kuten asennusnopeutta vertailtiin nykyisen käsinasennuksen kanssa ja laskettiin, paljonko säästöä cobotilla asennuksissa voitaisiin saavuttaa. Cobotilla säästettäisiin yhden asennuksen aikana 58 senttiä ja nykyisellä turvapainikkeiden volyymilla cobotin takaisinmaksuaika olisi noin kaksi vuotta. Jotta takaisinmaksuaikaa saataisiin lyhennettyä ja käyttötunteja pidennettyä, pitäisi cobotille keksiä muitakin työtehtäviä.
Nykyisiä pintakalvoja olisi ollut cobotilla erittäin vaikeaa, ellei mahdotonta irrottaa ja asentaa ulkokuoren päälle. Siksi pintakalvojen valmistaminen muutettiin uudenlaiselle arkille, josta pintakalvot olisi helpompi irrottaa cobotilla. Työssä suunniteltiin pintakalvoille ja ulkokuorille myös paikoitusjigejä, joiden toimivuutta testattiin protomallissa. Jigit suunniteltiin käyttäen Solidworksin 3D-suunnitteluohjelmaa. Jigit valmistettiin Oulun ammattikorkeakoulun konelaboratoriossa laboratoriohenkilöstön avustuksella. Myös cobotille käytettävä imukuppitarttuja saatiin myös konelaboratoriosta. Seuraavaksi kollaboratiivisen robotin ympärille rakennettiin alumiiniprofiilista työpiste, johon jigit asennettiin. Lopuksi cobotti ohjelmoitiin asentamaan pintakalvon ulkokuoren päälle.
Tulokseksi saatiin useita onnistuneita asennuksia ja tietoa cobotin asennusajoista ja asioista, joissa on vielä kehitettävää. Asennetuista pintakalvoista otettiin neljä samalla ohjelmalla tehtyä erää lähemmin tarkastettaviksi. Näissä neljässä 12 kappaleen erissä 65 %:ssa asennuksista oli pieniä asennusvirheitä, joiden järjestyksessä ei ollut logiikkaa. Asennusvirheiden aiheuttajaksi todettiin se tilanne, jossa pintakalvo irtoaa pintakalvoarkista eri tavalla kuin se on ohjelmaa tehdessä irronnut. Lopuksi tuloksia kuten asennusnopeutta vertailtiin nykyisen käsinasennuksen kanssa ja laskettiin, paljonko säästöä cobotilla asennuksissa voitaisiin saavuttaa. Cobotilla säästettäisiin yhden asennuksen aikana 58 senttiä ja nykyisellä turvapainikkeiden volyymilla cobotin takaisinmaksuaika olisi noin kaksi vuotta. Jotta takaisinmaksuaikaa saataisiin lyhennettyä ja käyttötunteja pidennettyä, pitäisi cobotille keksiä muitakin työtehtäviä.