Nivelrobotin standardinmukainen kehittäminen
Mäkiniemi, Janne (2016)
Mäkiniemi, Janne
Tampereen ammattikorkeakoulu
2016
Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 1.0 Suomi
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2016121320207
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2016121320207
Tiivistelmä
Opinnäytetyön aiheena oli jatkokehittää pientä, alun perin harrastelijakäyttöön tarkoitettua robottia standardin ISO 10218 mukaisesti. Muita jatkokehityksen vaatimuksia olivat robotin ulottuvuuden kasvattaminen, rakenteen tukevoittaminen sekä moottoreiden vaihto. Oletettuna loppukäyttökohteena olisivat yleiset kevyet kokoonpano- ja testaustehtävät. Suunniteltu robotti rakennettiin Tampereen Ammattikorkeakoulun automaatiotekniikan laboratorioon. Työ oli rajattu koskemaan lähinnä fyysistä robottia, eivätkä sen asennusympäristö, sähkönsyöttö tai tarkempi ohjausjärjestelmän kehittäminen olleet työn piirissä.
ISO 10218 on teollisuusrobottien turvallisuusvaatimuksia määrittelevä kansainvälinen standardi, johon kuuluvat olennaisena osana koneturvallisuusstandardi ISO 12100 ja konesähköturvallisuusstandardi IEC 60204-1. Robottia suunnitellessa täytyi siten ottaa huomioon näiden kolmen standardin asettamia vaatimuksia, joita on esitelty tämän raportin alkupuolella.
Robotin vakauden parantamiseksi rakenne suunniteltiin tietyiltä osin laserleikatuista alumiinilevyistä koottavaksi. Työn tilaajan toiveesta alkuperäiset servomoottorit vaihdettiin askelmoottoreiksi. Tämä vaihdos edellytti myös kunkin moottorin asemantunnistuksen uudelleen suunnittelua.
Suunniteltu robotti on työn tavoitteiden osalta onnistunut. Standardien vaatimuksia noudatettiin kehitystyössä, ja rakenteellista vakautta saatiin parannettua ulottuvuuden kasvattamisen ohella. Moottoreiden teho jäi suunnittelun aikana tehtyjen virheiden vuoksi muuta rakennetta vaatimattomammaksi.
ISO 10218 on teollisuusrobottien turvallisuusvaatimuksia määrittelevä kansainvälinen standardi, johon kuuluvat olennaisena osana koneturvallisuusstandardi ISO 12100 ja konesähköturvallisuusstandardi IEC 60204-1. Robottia suunnitellessa täytyi siten ottaa huomioon näiden kolmen standardin asettamia vaatimuksia, joita on esitelty tämän raportin alkupuolella.
Robotin vakauden parantamiseksi rakenne suunniteltiin tietyiltä osin laserleikatuista alumiinilevyistä koottavaksi. Työn tilaajan toiveesta alkuperäiset servomoottorit vaihdettiin askelmoottoreiksi. Tämä vaihdos edellytti myös kunkin moottorin asemantunnistuksen uudelleen suunnittelua.
Suunniteltu robotti on työn tavoitteiden osalta onnistunut. Standardien vaatimuksia noudatettiin kehitystyössä, ja rakenteellista vakautta saatiin parannettua ulottuvuuden kasvattamisen ohella. Moottoreiden teho jäi suunnittelun aikana tehtyjen virheiden vuoksi muuta rakennetta vaatimattomammaksi.