Pientavaralaatikoston valmistuksen automatisoinnin esiselvitys

Abstract

Tämän opinnäytetyön toimeksiantaja on teollisuuden työpisteitä ja säilytysratkaisuja valmistava Treston oy. Työn tarkoituksena oli tehdä Trestonille esiselvitys pientavaralaatikoston valmistuksen automatisoinnin jatkokehittämismahdollisuudesta. Syitä automatisoinnin kehittämiselle on tuotannon tehokkuuden lisääminen ja työergonomian parantaminen. Treston on hiljattain hankkinut Fanuc 10id12 -teollisuusrobotin, jolla on automatisoitu osa pientavaralaatikoston valmistusvaiheista. Toimeksiantajaa tahtoi saada selville, mitä muutoksia, edellytyksiä ja hankintoja valmistuksen automatisoinnin jatkokehittäminen vaatii.

Työssä esitellään tuotannon nykytila ja siinä olevia haasteita automatisoinnin kannalta. Kokoonpanossa tulisi hyödyntää tehtaalle aikaisemmin hankittua Fanuc 10id12 -teollisuusrobottia, jonka työkalujen valinta osoittautui tärkeäsi osaksi selvitystä. Työssä pohditaan muutostarpeita osavalmistukseen ja tuotantotapoihin, jotta kokoonpanon automatisointi olisi mahdollista.

Selvityksessä selvitetään vaihtoehtoja robotin tarttujan valinnalle ja manuaalisten työvaiheiden automatisoinnille. Valmistuksessa käytetyssä robotissa on käytössä pneumaattinen OMIL OPP125 -tarttuja, johon suunniteltiin uudet leuat. Leukojen kokeilu antoi lupaavia tuloksia saman tarttujan käytöstä koko pientavaralaatikoston kokoonpanossa.

Esiselvityksessä päästiin johtopäätökseen, että osa pientavaralaatikoston kokoonpanovaiheita voitaisiin automatisoida pienillä muutoksilla. Osavalmistuksen automatisointi mahdollistaisi koko laatikoston kokoamisen yhdessä valmistussolussa. Täysi automatisointi vaati layout-muutoksia, kappaleiden paikoitusta ja osavalmistuksen automatisointia. Haasteita syntyy tarttujien valinnasta, tuotantovaiheiden yhdistämisestä ja ruiskupuristettavien osien muodonmuutoksista jäähtymisen aikana.

This thesis was commissioned by Treston oy which provides workbenches and storage systems to industrial purposes. The intention of the thesis is to make a prestudy on the automation of small-parts storage cabinet’s manufacturing. The reason to develop the automation is to make the production more efficient and improve the workers’ ergonomics. Treston has recently purchased a Fanuc 10id12 -industrial robot to partly automatize the assembly of the storage cabinets. Treston is interested to find out what acquisitions and changes the development of the automation needs.

This thesis shows the current state of the manufacturing process and possible challenges regarding automation. A big part of the automation is to choose the right gripper for the Fanuc 10id12 -robot to assemble the cabinets. The work studies the changes the current machines and processes require for assembly the storage cabinets with a robot.

The thesis presents a few alternatives for a gripper. Because the robot uses a pneumatic OMIL OPP125 -gripper a new pair of gripper arms were designed. The new design was tested and the results look promising for the automation. The reason for developing a new gripper is to avoid to use multiple tools for the assembly.

The work ends up with the conclusion that it is possible to automate the manufacturing process completely. Improvements in the grade of the automation is possible to do with minor investments. It is possible to exploit a lot of already existing devices in the automation process. There will be challenges with designing the layout, gripping the parts and with the transformation of the injection molded parts while cooling.