Kappaleenkäsittelylaitteen suunnittelu robotille
Keskinen, Ilkka (2020)
Keskinen, Ilkka
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-2020052513602
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020052513602
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön toimeksiantaja oli Jobotics Oy, joka on teollisuusrobottien huoltoihin ja korjauksiin sekä robottisolujen suunnitteluun, toteutukseen ja käyttöönottoihin erikoistunut yritys. Yrityksen toimipiste on Ylihärmässä Etelä-Pohjanmaalla, josta käsin se toimii koko maassa. Työn tarkoituksena oli suunnitella grillityyppinen kappaleenkäsittelylaite hitsausrobotin apulaitteeksi. Suunniteltavan rakenteen haluttiin olevan modulaarinen ja helposti räätälöitävissä kunkin asiakkaan tarpeiden ja hitsattavien kappaleiden mukaisesti.
Tällaisen rakenteen suunnittelu vaati myös sopivien toimilaitteiden ja ohjauksen kartoittamisen sekä valinnan. Opinnäytetyön teoriaosuudessa selvitettiin, mistä kappaleenkäsittelylaite koostuu ja millaisia robottihitsaukseen soveltuvia hitsausmenetelmiä on käytössä. Kappaleenkäsittelylaitteen tarkoitusta, rakennetta ja toimilaitteita tutkittiin tarkemmin. Tarkoitus on optimoida hitsattavan sauman asento hitsausprosessissa ja samalla tehdä prosessista entistä tehokkaampi ja nopeampi. Erityyppisten servomoottoreiden eroavaisuuksia ja ominaisuuksia sekä niiden ohjauskomponenttien toimintaa selvitettiin. Lisäksi tutkittiin servojärjestelmään soveltuvan vaihteiston teknisiä vaatimuksia. Valmistusystävällisyyden näkökulmia, kuten standardointia ja modulaarisuutta, huomioitiin mekaanisen rungon rakennetta ajatellen.
Työn tuloksena valmistui suunnitelma hitsausrobotin kappaleenkäsittelijänä toimivasta grillistä, jolle valittiin tarkoituksenmukaiset toimilaitteet ja logiikkaohjain. Suunniteltu grilli täyttää kaikki yrityksen sille asettamat vaatimukset. Lopputulos oli hyvin asiakasvarioituva ja modulaarinen sekä kykenevä käsittelemään vaadittua 300 kg:n kuormaa. Asiakaskohtaisesti varioitavia ominaisuuksia ovat voimansiirron ja ohjaustavan valinta sekä käsiteltävien kappaleiden ulkoisten mittojen määrittely. Samalla suunniteltiin yrityksen eräälle omalle tuotteelle hitsauskiinnitin, jota voitaisiin mahdollisesti hyödyntää omassa tuotannossa tai demosolussa.
Tällaisen rakenteen suunnittelu vaati myös sopivien toimilaitteiden ja ohjauksen kartoittamisen sekä valinnan. Opinnäytetyön teoriaosuudessa selvitettiin, mistä kappaleenkäsittelylaite koostuu ja millaisia robottihitsaukseen soveltuvia hitsausmenetelmiä on käytössä. Kappaleenkäsittelylaitteen tarkoitusta, rakennetta ja toimilaitteita tutkittiin tarkemmin. Tarkoitus on optimoida hitsattavan sauman asento hitsausprosessissa ja samalla tehdä prosessista entistä tehokkaampi ja nopeampi. Erityyppisten servomoottoreiden eroavaisuuksia ja ominaisuuksia sekä niiden ohjauskomponenttien toimintaa selvitettiin. Lisäksi tutkittiin servojärjestelmään soveltuvan vaihteiston teknisiä vaatimuksia. Valmistusystävällisyyden näkökulmia, kuten standardointia ja modulaarisuutta, huomioitiin mekaanisen rungon rakennetta ajatellen.
Työn tuloksena valmistui suunnitelma hitsausrobotin kappaleenkäsittelijänä toimivasta grillistä, jolle valittiin tarkoituksenmukaiset toimilaitteet ja logiikkaohjain. Suunniteltu grilli täyttää kaikki yrityksen sille asettamat vaatimukset. Lopputulos oli hyvin asiakasvarioituva ja modulaarinen sekä kykenevä käsittelemään vaadittua 300 kg:n kuormaa. Asiakaskohtaisesti varioitavia ominaisuuksia ovat voimansiirron ja ohjaustavan valinta sekä käsiteltävien kappaleiden ulkoisten mittojen määrittely. Samalla suunniteltiin yrityksen eräälle omalle tuotteelle hitsauskiinnitin, jota voitaisiin mahdollisesti hyödyntää omassa tuotannossa tai demosolussa.