Hiontatyövaiheen automatisointi tuotannossa
Heikkilä, Antti (2017)
Heikkilä, Antti
Oulun ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017060111630
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2017060111630
Tiivistelmä
TIIVISTELMÄ
Oulun ammattikorkeakoulu
Kone- ja tuotantotekniikka, koneautomaatio
Tekijä: Antti Heikkilä
Opinnäytetyön nimi: Hiontatyövaiheen automatisointi tuotannossa
Työn ohjaaja: Juha Männistö
Työn valmistumislukukausi ja -vuosi: kevät 2017 Sivumäärä: 55 + 2 liitettä
Työn toimeksiantaja Celermec Oy on Sievissä sijaitseva ohutlevymekaniikkaa ja koneistus-palveluita tarjoava sopimusvalmistaja. Celermec Oy valmistaa myös hitsauskokoonpanoja ja tekee pulverimaalausta.
Työn tavoitteena oli selvittää menetelmä hionnan automatisoimiseksi. Menetelmä on koh-dennettu yhdelle tuoteperheelle. Tuotteesta hiotaan ja viimeistellään hitsauksessa syntyvä kupu, minkä jälkeen tuote maalataan. Jotta tuotteet voidaan asettaa julkiselle paikalle, pin-nanlaadun ja maalipinnan on vastattava korkeita laatuvaatimuksia. Hionnan automatisoinnil-la pyritään ensisijaisesti parantamaan tuotteiden laatua.
Työssä tarvittavan teorian tutkimiseksi oli tehtävä rajauksia tuotantomenetelmään. Rajaus-ten tekemiseksi apuna käytettiin osatoimintoihin jakoa, mikä helpotti ratkaisuvaihtoehtojen miettimistä. Ratkaisujen rajaamisessa käytettiin apuna asiantuntijoiden haastatteluja, joiden pohjalta hiova robottijärjestelmä todettiin parhaaksi vaihtoehdoksi. Tuotantomenetelmän rajaus mahdollisti hiovaan robottijärjestelmään liittyvän teorian tutkimisen. Teoria muodos-tuu hionnasta, teollisuusrobotiikasta ja voimaohjauksesta.
Onnistuneessa hionnassa oikean työkalun ja hiomalaikan valinta ja hiojan ammattitaito rat-kaisevat työn laadun. Teollisuusrobottiratkaisu toteutuksessa pitää huomioida suojauksen, kappaleen käsittelyn, työkalun, ohjauksen ja ohjelmoinnin suunnittelu. Voimanohjauksen avulla robotisoidussa hionnassa voidaan saavuttaa hyvä pinnanlaatu. Voimanohjauksen idea on pitää pintapaine vakiona työstettävän pinnan ja hiontamedian välillä. Se onnistuu joko adaptiivisella ohjauksella tai robotin päähän kiinnitetyllä joustavalla lisäakselilla.
Työ esittelee joustavia lisäakseliratkaisuja, joiden avulla robotisoitu hionta on mahdollista toteuttaa. Ratkaisu kannattaa toteuttaa 20 - 40 kg:n käsittelykyvyn omaavalla käsivarsiro-botilla, jonka päähän kiinnitetään jouston tuova lisäakseli. Lisäakseliin kiinnitetään esimer-kiksi robottikara ja hiova työkalu. Karan käyttövoimaksi kannattaa valita paineilma, jolloin robottijärjestelmä saadaan mahdollisimman keveäksi. Hiontamedia kannattaa kiinnittää pi-kakiinnittimen avulla robottikaraan, sillä se mahdollistaa joustavan työkalun vaihdon.
Asiasanat: teollisuusautomaatio, robotiikka, voimaohjaus, lastuava työstö, hionta
Oulun ammattikorkeakoulu
Kone- ja tuotantotekniikka, koneautomaatio
Tekijä: Antti Heikkilä
Opinnäytetyön nimi: Hiontatyövaiheen automatisointi tuotannossa
Työn ohjaaja: Juha Männistö
Työn valmistumislukukausi ja -vuosi: kevät 2017 Sivumäärä: 55 + 2 liitettä
Työn toimeksiantaja Celermec Oy on Sievissä sijaitseva ohutlevymekaniikkaa ja koneistus-palveluita tarjoava sopimusvalmistaja. Celermec Oy valmistaa myös hitsauskokoonpanoja ja tekee pulverimaalausta.
Työn tavoitteena oli selvittää menetelmä hionnan automatisoimiseksi. Menetelmä on koh-dennettu yhdelle tuoteperheelle. Tuotteesta hiotaan ja viimeistellään hitsauksessa syntyvä kupu, minkä jälkeen tuote maalataan. Jotta tuotteet voidaan asettaa julkiselle paikalle, pin-nanlaadun ja maalipinnan on vastattava korkeita laatuvaatimuksia. Hionnan automatisoinnil-la pyritään ensisijaisesti parantamaan tuotteiden laatua.
Työssä tarvittavan teorian tutkimiseksi oli tehtävä rajauksia tuotantomenetelmään. Rajaus-ten tekemiseksi apuna käytettiin osatoimintoihin jakoa, mikä helpotti ratkaisuvaihtoehtojen miettimistä. Ratkaisujen rajaamisessa käytettiin apuna asiantuntijoiden haastatteluja, joiden pohjalta hiova robottijärjestelmä todettiin parhaaksi vaihtoehdoksi. Tuotantomenetelmän rajaus mahdollisti hiovaan robottijärjestelmään liittyvän teorian tutkimisen. Teoria muodos-tuu hionnasta, teollisuusrobotiikasta ja voimaohjauksesta.
Onnistuneessa hionnassa oikean työkalun ja hiomalaikan valinta ja hiojan ammattitaito rat-kaisevat työn laadun. Teollisuusrobottiratkaisu toteutuksessa pitää huomioida suojauksen, kappaleen käsittelyn, työkalun, ohjauksen ja ohjelmoinnin suunnittelu. Voimanohjauksen avulla robotisoidussa hionnassa voidaan saavuttaa hyvä pinnanlaatu. Voimanohjauksen idea on pitää pintapaine vakiona työstettävän pinnan ja hiontamedian välillä. Se onnistuu joko adaptiivisella ohjauksella tai robotin päähän kiinnitetyllä joustavalla lisäakselilla.
Työ esittelee joustavia lisäakseliratkaisuja, joiden avulla robotisoitu hionta on mahdollista toteuttaa. Ratkaisu kannattaa toteuttaa 20 - 40 kg:n käsittelykyvyn omaavalla käsivarsiro-botilla, jonka päähän kiinnitetään jouston tuova lisäakseli. Lisäakseliin kiinnitetään esimer-kiksi robottikara ja hiova työkalu. Karan käyttövoimaksi kannattaa valita paineilma, jolloin robottijärjestelmä saadaan mahdollisimman keveäksi. Hiontamedia kannattaa kiinnittää pi-kakiinnittimen avulla robottikaraan, sillä se mahdollistaa joustavan työkalun vaihdon.
Asiasanat: teollisuusautomaatio, robotiikka, voimaohjaus, lastuava työstö, hionta