Järjestelmän valinta hitsausrobottisoluun
Mäkelä, Ville (2020)
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202005138805
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202005138805
Tiivistelmä
Tämä opinnäytetyö tehtiin osana projektia, jonka aihe oli hitsausrobottisolun suunnittelu tilaajalle Scanfil Oyj:lle. Opinnäytetyössä tehtiin hitsausrobottisolun järjestelmän valinnan mahdollistava teknologiaselvitys ja tutkittiin yhteistoimintarobotin soveltuvuutta hitsaukseen.
Työssä etsittiin ja kerättiin tietoa erilaisista valmiista robottihitsausjärjestelmistä ja -kokonaisuuksista Excel-taulukkoon. Järjestelmiä ja kokonaisuuksia vertailtiin keskenään hitsauslaitteiston ja -järjestelmän ominaisuuksien perusteella taulukon avulla. Vaihtoehdoista valittiin uuteen vertailuun neljä parasta yhteistoimintarobotiikkajärjestelmää, jotka olivat Fsk Industries GmbH & Co. KG – SmartArc, Migatronic A/S – CoWelder, Kemppi Oy – A7 MIG Welder ja Vectis LLC – Cobot Welding Tool. Nämä hitsausjärjestelmät olivat helppokäyttöisiä ja niissä oli parhaat hitsauslaitteistot. Tilaaja valitsi työssä käytettäväksi robotiksi UR10e-yhteistoimintarobotin. Uuteen vertailuun valitut robottihitsausjärjestelmät arvioitiin ja pisteytettiin tilaajan kanssa valittujen arviointikriteerien avulla, joita olivat valmistuskustannukset, helppokäyttöisyys, huollon ja tuen saatavuus, käyttöturvallisuus, hitsausominaisuudet, ohjainkappaleen ominaisuudet sekä CE-merkintä. Arvioinnissa eniten pisteitä saanut hitsausjärjestelmä oli Fsk Industriesin SmartArc, joka valittiin projektissa tilaajalle suunniteltavaan hitsausrobottisoluun.
Osana opinnäytetyötä oli tutkia yhteistoimintarobotin soveltuvuutta hitsaukseen. Tätä tutkittiin testihitsaamalla tilaajan valitsemia nimikkeitä Oulun ammattikorkeakoulun robottihitsausjärjestelmällä. Testihitsauksissa tutkittiin, saadaanko robotilla aikaan yhtä hyvää hitsausjälkeä kuin ammattilaishitsaaja saa. Robotilla aikaan saatu hitsausjälki oli yhtä hyvää kuin ammattilaishitsaajan hitsausjälki.
Opinnäytetyössä päädyttiin valitsemaan tilaajalle Fsk Industriesin SmartArc-robottihitsausjärjestelmä, koska se sai arvioinnissa eniten pisteitä. Virtalähteeksi robottihitsausjärjestelmään valittiin Froniuksen TPS 320i, koska tilaajalla oli samanlaisia virtalähteitä jo käytössä käsin hitsauksessa. Testihitsausten perusteella todettiin, että tilaajan nimikkeitä voidaan hitsata yhteistoimintarobotiikkaa hyödyntäen. Yhteistoimintarobotilla aikaan saatu hitsausjälki oli hyvää.
Työssä etsittiin ja kerättiin tietoa erilaisista valmiista robottihitsausjärjestelmistä ja -kokonaisuuksista Excel-taulukkoon. Järjestelmiä ja kokonaisuuksia vertailtiin keskenään hitsauslaitteiston ja -järjestelmän ominaisuuksien perusteella taulukon avulla. Vaihtoehdoista valittiin uuteen vertailuun neljä parasta yhteistoimintarobotiikkajärjestelmää, jotka olivat Fsk Industries GmbH & Co. KG – SmartArc, Migatronic A/S – CoWelder, Kemppi Oy – A7 MIG Welder ja Vectis LLC – Cobot Welding Tool. Nämä hitsausjärjestelmät olivat helppokäyttöisiä ja niissä oli parhaat hitsauslaitteistot. Tilaaja valitsi työssä käytettäväksi robotiksi UR10e-yhteistoimintarobotin. Uuteen vertailuun valitut robottihitsausjärjestelmät arvioitiin ja pisteytettiin tilaajan kanssa valittujen arviointikriteerien avulla, joita olivat valmistuskustannukset, helppokäyttöisyys, huollon ja tuen saatavuus, käyttöturvallisuus, hitsausominaisuudet, ohjainkappaleen ominaisuudet sekä CE-merkintä. Arvioinnissa eniten pisteitä saanut hitsausjärjestelmä oli Fsk Industriesin SmartArc, joka valittiin projektissa tilaajalle suunniteltavaan hitsausrobottisoluun.
Osana opinnäytetyötä oli tutkia yhteistoimintarobotin soveltuvuutta hitsaukseen. Tätä tutkittiin testihitsaamalla tilaajan valitsemia nimikkeitä Oulun ammattikorkeakoulun robottihitsausjärjestelmällä. Testihitsauksissa tutkittiin, saadaanko robotilla aikaan yhtä hyvää hitsausjälkeä kuin ammattilaishitsaaja saa. Robotilla aikaan saatu hitsausjälki oli yhtä hyvää kuin ammattilaishitsaajan hitsausjälki.
Opinnäytetyössä päädyttiin valitsemaan tilaajalle Fsk Industriesin SmartArc-robottihitsausjärjestelmä, koska se sai arvioinnissa eniten pisteitä. Virtalähteeksi robottihitsausjärjestelmään valittiin Froniuksen TPS 320i, koska tilaajalla oli samanlaisia virtalähteitä jo käytössä käsin hitsauksessa. Testihitsausten perusteella todettiin, että tilaajan nimikkeitä voidaan hitsata yhteistoimintarobotiikkaa hyödyntäen. Yhteistoimintarobotilla aikaan saatu hitsausjälki oli hyvää.