Digivalmistushankkeen tulostussolun automaatiosuunnittelu

Abstract

Opinnäytetyön tavoite oli suunnitella ja toteuttaa Lahden ammattikorkeakoulun Digivalmistushankkeen 3D-tulostussolun automaatiojärjestelmä. Hankkeen tavoitteena on kehittää uusia 3D-tulostusmenetelmiä ja kartoittaa niiden käyttötarkoituksia alueen yrityksissä.

Järjestelmä koostuu muovin prosessointijärjestelmästä ja nivelvarsirobotista, jotka yhdessä toimivat 3D-tulostusmateriaalin tuottajana ja tulostimena. Muovin prosessointijärjestelmä tuottaa määräämättömässä muodossa olevasta muovista muovirouhetta, joka sulatetaan ja jaetaan pursottimille. Nivelvarsirobotti pursottaa muovia sen työkalussa olevalla hydraulisylinterillä.

Opinnäytetyön aihealue käsitti järjestelmän logiikkaohjelmoinnin, robottiohjelmoinnin sekä käyttöliittymän ohjelmistokehityksen. Lisäksi opinnäytetyössä perehdyttiin automaatioprojektien eri toteutusvaiheiden käytäntöihin ja dokumentointiin.

Muovin prosessointijärjestelmän ohjaus toteutettiin Siemens S7-1500 -sarjan ohjelmoitavalla logiikalla. Järjestelmän robotti on ABB:n IRB 6620, joka toimii järjestelmän tulostajana. Käyttöliittymä toteutettiin Windows Forms -applikaationa C#-ohjelmointikielellä. Kommunikoimiseen logiikan ja robottiohjaimen kanssa käytettiin S7.Net- ja ABB:n PC SDK -kirjastoja.

Opinnäytetyön tuloksena on toimiva automaatiojärjestelmä järjestelmän valmiusasteeseen nähden työn päätyttyä. Työssä tuotetut ohjelmistot ja dokumentit toimivat pohjana hankkeen jatkokehitykselle.