SCARA-robottisolun käyttö ja kunnostus

Abstract

Insinöörityön tavoitteena oli kunnostaa Metropolia Ammattikorkeakoulun Eerikinkadun toimipisteen koneautomaatiolaboratorion vähälle käytölle jäänyt SCARA-robottisolu opetuskäyttöön paremmin soveltuvaksi. Lisäksi tehtävänä oli luoda esimerkkisovellus laitteistoa mahdollisimman monipuolisesti hyväksikäyttäen sekä laatia laitteistolle käyttöohjeet.

Laitteistoon kuului kaksi SCARA-robottia, kaksi hihnakuljetinta ja konenäköjärjestelmä, jonka kamera oli asennettu toisen kuljettimen yläpuolelle.

Työn suurimpana haasteena oli saada robotit, kuljettimet ja konenäköjärjestelmä toimimaan ja kommunikoimaan keskenään. Robottien ohjelmoimiseen käytettiin niiden omia ohjelmointiohjelmia. Toisen hihnakuljettimen puolenvaihtoa varten oli rakennettava erillinen logiikka, johon käytettiin AS-i-väylää. Konenäkökameraa ohjelmoitiin sen omalla ohjelmointiohjelmalla.

Insinöörityön lopputuloksena robottisolu saatiin hyvään toimintakuntoon. Vain toisen hihnakuljettimen yhteensopimaton päätyosa jätettiin kunnostamatta.

Esimerkkisovellus saatiin toimimaan halutulla tavalla – konenäkölaitteisto tunnisti kappaleet, minkä jälkeen AS-i-väylällä ohjattu puolenvaihtonosturi siirsi kappaleita kuljettaneet paletit toiselle puolelle kuljetinta. Jos kappaleita oli riittävä määrä, robotti kävi nostamassa konenäköjärjestelmän havaitseman määrän verran kappaleita toiselle hihnakuljettimelle, josta toinen robotti poimi ne pois.

Osana projektia edellä mainitulle laitteistolle, robottikäsiohjaimelle sekä robottien ja konenäköjärjestelmän ohjelmointiohjelmistoille laadittiin käyttöohjeet. Selkeytensä ansiosta työssä laaditut käyttöohjeet soveltuvat hyvin opetuskäyttöön ja tehostavat opiskelijoiden ajankäyttöä.

The objective of this Bachelor’s thesis was to overhaul a slightly faulty SCARA robot cell, to create a short example program using all the devices and to write an operation manual. The SCARA robot cell is used for teaching purposes. It is situated in the machine automation laboratory of Helsinki Metropolia University of Applied Sciences. The unit consists of two SCARA robots, two conveyors and one machine vision system. The machine vision camera is attached on top of one of the conveyors.

The robots and their peripherals are programmed using robot programming software. The machine vision system has its own programming software. In addition, one of the conveyors has a lift used to drive conveyor pallets to the other side of the conveyor. Programmable logic (PLC) is required to operate the lift. In this project, AS-Interface was used for that purpose. With two robot software, machine vision software and a PLC, the biggest challenge of the project was to make all the devices co-operate with each other.

The study was carried out as follows. Firstly, topic-related literature was examined. Secondly, the robot cell was tested and faults were discovered. Thirdly, the discovered faults of the unit were fixed. Finally, a short program using all the devices was created and the operation manual was written.

As a result of this Bachelor’s thesis, the SCARA robot cell was overhauled and the cell is operational again. The operation manual can be printed and given to students when studying with the robot cell. The example program can be used to demonstrate how all the devices function together.