Traktorin ruostesuojausprosessin robotisoinnin alustava suunnittelu
Nummijärvi, Miska (2020)
Nummijärvi, Miska
2020
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-2020100921211
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020100921211
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tavoitteena oli Valtra Oy Ab:n toimeksiannosta selvittää traktoreiden ruostesuojauksen automatisointivaihtoehtoja ja tehdä ehdotus automatisoidun ruostesuojausprosessin toteutuksesta. Ehdotuksen tuli sisältää alustavat 3D-mallit järjestelmän rakenteesta, alustava osaluettelo ja takaisinmaksulaskelma. Nykyisen käsin suoritettavan ruostesuojausprosessin tilalle haluttiin löytää automaattinen ratkaisu, jolla voitaisiin nopeuttaa prosessia ja välttää nykyisen ruostesuojausprosessin laatuongelmat.
Työn toteutusmenetelmäksi valittiin kehittämistutkimus, sillä sen avulla voidaan kehittää olemassa olevaa prosessia. Työ aloitettiin havainnoimalla käytössä ollutta prosessia ja keskustelemalla prosessista vastaavien henkilöiden kanssa. Lisäksi työssä hyödynnettiin robottien ja robotiikkalaitteiden turvallisuusstandardeja sekä mekatroniikkaan ja automaatioon liittyvää kirjallisuutta.
Suunniteltavalle järjestelmälle luotiin vaatimuslista yhdessä toimeksiantajan asiantuntijoiden kanssa. Eri robottityyppien vertailua varten tehtiin pisteytys, jonka perusteella valittiin järjestelmässä käytettävä robottityyppi. Myös robotin kiinnitysasennon valinnassa hyödynnettiin pisteytystä. Suojausprosessin kulku suunniteltiin uudelle järjestelmälle sopivaksi. Robotin ulottuvuuksien tarkastelua varten yhdeltä robottivalmistajalta haettiin kohteeseen sopivan robotin 3D-malli.
Pisteytysten ja vaihtoehtojen arvioinnin perusteella työn tuloksena saatiin alustavat Catia V5 -mallinnusohjelmalla mallinnetut 3D-mallit järjestelmästä, alustava osaluettelo ja takaisinmaksulaskelma. Toimeksiantaja pystyy hyödyntämään tuloksia robotisoinnin yksityiskohtaisemmassa suunnittelussa. The aim of this thesis was by the commission of Valtra Oy Ab to research automatization possibilities of corrosion prevention process for tractors and to make a suggestion of the implementation of robotized corrosion prevention process. Preliminary 3D-models, preliminary bill of materials and payback calculations needed to be included to the suggestion to avoid the quality problems of the current corrosion prevention process.
Action research method was chosen for the implementation method of this thesis because the existing process could be developed with that. The thesis process was started with observing the current process and with discussions with persons who were responsible for the process. Safety standards of robots and robotic devices was also used as well as literature about mechatronics and automation.
The list of requirements for the system to be designed was created together with the mandator. A scoring was made to evaluate different robot types and the selection of the robot type was made based on the scoring. The scoring was also used to choose the installation orientation of the robot. The sequencing of the corrosion prevention process was designed to fit the new system. The 3D-model of the suitable robot was fetched from the robot manufacturer to examinate the reach of the robot.
As the results of this thesis, preliminary Catia V5 3D-models, bill of materials and payback calculation were made based on the scorings and evaluation of the options. The mandator can utilize the results when designing more detailed robotization.
Työn toteutusmenetelmäksi valittiin kehittämistutkimus, sillä sen avulla voidaan kehittää olemassa olevaa prosessia. Työ aloitettiin havainnoimalla käytössä ollutta prosessia ja keskustelemalla prosessista vastaavien henkilöiden kanssa. Lisäksi työssä hyödynnettiin robottien ja robotiikkalaitteiden turvallisuusstandardeja sekä mekatroniikkaan ja automaatioon liittyvää kirjallisuutta.
Suunniteltavalle järjestelmälle luotiin vaatimuslista yhdessä toimeksiantajan asiantuntijoiden kanssa. Eri robottityyppien vertailua varten tehtiin pisteytys, jonka perusteella valittiin järjestelmässä käytettävä robottityyppi. Myös robotin kiinnitysasennon valinnassa hyödynnettiin pisteytystä. Suojausprosessin kulku suunniteltiin uudelle järjestelmälle sopivaksi. Robotin ulottuvuuksien tarkastelua varten yhdeltä robottivalmistajalta haettiin kohteeseen sopivan robotin 3D-malli.
Pisteytysten ja vaihtoehtojen arvioinnin perusteella työn tuloksena saatiin alustavat Catia V5 -mallinnusohjelmalla mallinnetut 3D-mallit järjestelmästä, alustava osaluettelo ja takaisinmaksulaskelma. Toimeksiantaja pystyy hyödyntämään tuloksia robotisoinnin yksityiskohtaisemmassa suunnittelussa.
Action research method was chosen for the implementation method of this thesis because the existing process could be developed with that. The thesis process was started with observing the current process and with discussions with persons who were responsible for the process. Safety standards of robots and robotic devices was also used as well as literature about mechatronics and automation.
The list of requirements for the system to be designed was created together with the mandator. A scoring was made to evaluate different robot types and the selection of the robot type was made based on the scoring. The scoring was also used to choose the installation orientation of the robot. The sequencing of the corrosion prevention process was designed to fit the new system. The 3D-model of the suitable robot was fetched from the robot manufacturer to examinate the reach of the robot.
As the results of this thesis, preliminary Catia V5 3D-models, bill of materials and payback calculation were made based on the scorings and evaluation of the options. The mandator can utilize the results when designing more detailed robotization.