CNC-robotin modifiointi

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella ja toteuttaa CNC-robotin modifiointi Hella Lighting Finland Oy:lle. CNC-robotin ohjelmistoon ja ohjausjärjestelmään tehdyt muutokset on toteutettu yhdessä alkuperäisen laitevalmistajan System Gosewehrin kanssa.

Opinnäytetyössä pyritään ratkaisemaan vanhojen Gosewehr-merkkisten CNC-robottien pitkästä elinkaaresta johtuvia ongelmia. Näitä ongelmia ovat alkuperäisten varaosien heikko saatavuus sekä se, että näistä roboteista yksitoista on erittäin kriittisiä yrityksen tuotannolle. Tekninen toteutus tehtiin CNC ME 100-tyyppiselle teollisuusrobotille, josta servovahvistimet oli aiemmin otettu kiireellisesti toisen robotin käyttöön.

Työssä on perehdytty servovahvistimien vaihdosta aiheutuneisiin ongelmiin sekä tarkasteltu taloudellisesta näkökulmasta sitä, minkälaisia etuja vanhojen teollisuusrobottien modifioinnilla voidaan saavuttaa. Opinnäytetyössä selvitetään työn kannalta oleellisia asioita, kuten teollisuusrobotin rakennetta, servomoottoreiden ohjausta, ohjausjärjestelmän toimintaa sekä tiedonsiirtoväylän toimintaperiaatteita.

Näitä arvioita voidaan käyttää myös Hella Lighting Finland Oy:n uusinvestointisuunnitelmien tukena, silloin kun muutostarpeet ovat todettu. Uusinvestointiratkaisuja ei kuitenkaan voi tehdä pelkästään tässä työssä tehtyjen kustannuslaskelmien perusteella, niitä voidaan kuitenkin pitää yhtenä informaatiolähteenä päätöksenteossa.

Tavoitteena tekijällä on maksimoida Gosewehr-robottien käyttöastetta niiden elinkaarensa loppuvaiheisiin saakka sekä oppia hyödyntämään työssään kohtaamiaan haasteita ja ongelmatilanteita.

The purpose of the thesis was to design and to carry out the modification of the CNC robot for Hella Lighting Finland Oy. The changes that have been made to the software and control system were carried out together with the original robot´s manufacturer, System Gosewehr. An attempt is made to solve the problems caused by the long lifespan of old Gosewehr CNC robots in the thesis. Some of these problems are the availability of original spare parts and the fact that eleven of these robots are extremely critical to the production of the company. The technical implementation was made to CNC100-type industrial robots from which the servo amplifiers had earlier been urgently brought into use for a second robot. The various kind of advantages for the modification of old industrial robots have been studied and the problems caused by the exchange of servo amplifiers in the work have been examined from an economic point of view. Matters essential for the work are clarified in the thesis work as are the structure of the industrial robot, control of servomotors, operation of the control system and operating principles of the data transfer channel. These estimates can be used as support for plans in the future and for the new investments of Hella Lighting Finland Oy. The purpose of the thesis is to facilitate the decision making when the need for change has been stated. The profitability advantages of this work and can be best estimated in the future when the CNC robot is lifted over the Injection moulding machine and tested in the production. The objective is also to learn to utilise the challenges and problem situations met by it with a factor in its work.