Metsäkoneen takarungon hitsauksen robotisoinnin tutkiminen

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tarkastella turkulaisen Mesekon OY:n valmistaman metsäkoneen takarungon soveltuvuutta robottihitsaamiseen. Työssä tarkasteltiin myös robottihitsaussolun mahdollisesta hankinnasta aiheutuvia kustannuksia ja säästöjä sekä robottihitsausasemaan investoimisen kannattavuutta.

Työ aloitettiin kartoittamalla tuotteen hitsit, niiden hitsausasennot ja railomuodot. Seuraavaksi selvitettiin aika, joka kuluu takarungon hitsaamiseen nykyisin käytössä olevin hitsausmenetelmin. Hitsaamiselle laskettiin myös teoreettinen valokaariaika käyttäen hitsausparametrien suositusarvoja.

Seuraavana vuorossa oli robottihitsauksen simulointi. Tätä varten takarungon hitseille laadittiin robottihitsaukseen soveltuva hitsausjärjestys. Robotille luotiin off- line ohjelmoinnilla hitsausohjelma, jossa määriteltiin rungon hitsaamiseen tarvittavat liikeradat. Simuloinnissa käytettiin hyväksi Turun Koneteknologiakeskuksen robottihitsausaseman 3D-mallia ja tietokone- ohjelmistoa. Simuloinnilla saatiin määritettyä robottihitsaukseen kuluva aika ja täten eri hitsausmenetelmien kustannuksia voitiin vertailla keskenään.

Investointilaskelmien aikaansaamiseksi oli tiedettävä kyseisen tuotteen hitsaamiseen soveltuvan robottihitsausaseman ja tähän tarvittavien oheislaitteiden hankintahinta. Tämän selvittämiseksi tehtiin tarjouspyyntöjä useille robottihitsausasemien toimittajille. Robottijärjestelmän hankintahinnan ja hitsauksesta aiheutuvien kustannusten ollessa tiedossa voitiin suorittaa itse investointilaskelmat. Laskelmissa arvioitiin robottihitsauksesta yritykselle syntyvien menojen ja säästöjen suuruutta ja näiden kautta koko investoinnin kannattavuutta. Investointi todettiin kannattavaksi hitsattaessa kaikki robottihitsaukseen soveltuvat takarungon osat.

Tästä työstä on poistettu luottamuksellisia tietoja.

The purpose of this degree work, was to examine a forwarder’s rear chassis’ suitability for robotised welding. The chassis was manufactured by Mesekon Ltd. The costs and savings caused by the possible acquisition of a robot welding station as well as the profitability of investing in one are also examined in this work.

The work began by documenting all of the product’s welds and welding positions. Next it was time to find out the time it takes to weld a single rear chassis with the welding equipment in use. A theoretical arc time was also calculated using reference values for the welding parameters.

Then the robot welding procedure was simulated. A welding order, which was suitable for robotized welding, was created. Using off- line programming, the robot’s movements needed for the welding procedure were defined. Machine Technology Centre Turku Ltd’s robot welding station’s 3D- model and Igrip- software were used in the simulation. The simulation enabled the determination of the duration of the robot welding operation. After that, it was possible to make comparisons on the expenses of different welding methods.

For making investment calculations, the purchase price of a suitable robot welding station was needed. Offer requests were sent to vendors, in order to find out this price. After finding out the expenses of acquiring a welding station and the cost of welding the chassis manually, the investment calculations could be made. The savings and expenses caused by the robotization of welding were examined in the calculations, and thru these, the profitability of the whole investment.

Confidential information has been removed from this degree work.