CO₂-merkintälaserin hyödyntäminen tuotteen viimeistelyssä

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia ja kehittää uusia käyttökohteita Teknikum Oy:n omistamalle CO₂-merkintälasersolulle. Kyseisen solun käyttö oli ollut hyvin vähäistä, ja nyt haluttiinkin selvittää, miten sitä voitaisiin parhaiten hyödyntää jatkossa. Solu sisälsi robotin, CO₂-laserin ja ohjausta varten TwinCAT-järjestelmän.

Laserin käyttöä testattiin yrityksen valmistamiin erilaisiin tuotteisiin. Näihin testeihin kuului niin tunnistustietojen merkintä kuin tuotteiden leikkaus. Testeissä testattava tuote asetettiin alustalle, jonka jälkeen siihen kohdistettiin lasersäde minkä voimakkuutta ja muita ominaisuuksia vaihdeltiin. Näistä tuotteista suurin osa on valmistettu joko osin tai kokonaan kumista, joten testauksessa kiinnitettiin eniten huomiota laserin kykyyn leikata ja merkitä tätä materiaalia. Koska Robotti olisi vaatinut toimiakseen laajan huollon ja aikaa tähän ei ollut, päätettiin robotin liikkeet simuloida vain virtuaalisesti ohjelmassa. Tästä samasta syystä TwinCAT:iä testattiin vain sen verran että voitiin todeta sen toimivan ja samalla tutustua sen toimintaan jatkokäyttöä varten.

Testien tuloksena löydettiin kaksi uutta käyttökohdetta, joihin solun käyttöä päätettiin jatkokehittää. Ensimmäisenä näistä oli tiivistelattojen tunnistetietojen merkintä, joka ei vaadi isoja muutostöitä itse soluun. Toiseksi käyttökohteeksi löydettiin tiivisteiden viimeistely ja merkintä. Tämä vaatii toimiakseen solussa olevan robotin kuntoon saattamisen.

The purpose of this thesis was to study and develop new applications for a CO₂ mark-ing cell that is owned by Teknikum Ltd. This cell had been left for a very limited use and now the idea was to find out how to make use of it in the future. Included in this cell were a robot, CO₂ marking laser and a TwinCAT system for control.

Utilization of the laser was tested on different products that the company produces. These tests included marking identification data as well as cutting the products. The tested product was placed on a stand and it was shot with a laser beam which strength and other properties were varied. Because many of these products are partially or completely made out of rubber, the tests were mainly focused on laser`s ability to cut and mark this material. The robot demanded a large overhaul and because of time constraints, it was decided to only simulate robots movements on a software. Also for this reason the TwinCAT system was only tested to the extent that it was operational and to familiarize in general with the system for future purposes.

The results of the study indicate that, two new probable usages were found for the cell and it was decided to further develop these new possibilities. One of them was a marking for identification data on sealing strips, which will not require any large modifications on the cell itself. The second was finishing and marking of seals. This will require the robot to be fully overhauled and made operational once again.