Etäohjelmoinnin käyttöönotto robottihitsaussolussa

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli saada Seinäjoen ammattikorkeakoulun konelaboratorion hitsausrobottisolu etäohjelmoitavaksi. Etäohjelmointi edellytti robottisolun mallinnusta ja kalibroimista Visual Components -ohjelmistoon, jolloin simulointimallista saatiin etäohjelmoinnin käyttöönotto Delfoi ARC -ohjelmistoon. Kalibroinnin ja etäohjelmoinnin kohteena oli SeAMKin konelaboratorion Fanuc-hitsausrobotti.

Hitsausrobotiikan käyttöönotto edellyttää robottihitsausvaatimusten huomioimisen jo kappaleiden suunnitteluvaiheessa hyvän lopputuloksen saavuttamiseksi. Erinomaiseen robotisoituun hitsaukseen vaikuttavat hitsin luoksepäästävyys ja siihen soveltuvat liitos- ja railonmuodot sekä mahdolliset hitsausmenetelmät. Robottien ohjelmointi on käytännössä niiden nivelien paikka-antureiden tietojen tallentamista ja tallennettujen tietojen toistamista uudelleen. Ohjelmoinnin tärkeimmät tehtävät ovat toimintajärjestyksen laatiminen ja ohjelmointi käsivarren liikkeille sekä liikkeiden tahdistaminen ympäristöön ja muihin laitteisiin. Robottien ohjelmointitavat voidaan jakaa online- ja offline-ohjelmointiin ja menetelmät edelleen eri tekniikoihin, joita ovat johdattamalla ja opettamalla ohjelmointi sekä etäohjelmointi. Etäohjelmointi on robottiohjelman suunnittelua ja tekoa erillisellä tietokoneohjelmistolla ilman robottia.

Opinnäytetyön tavoitteena oli tehdä etäohjelmoinnin kalibrointi robottihitsaussolulle ja voidaan todeta, että tavoite saavutettiin. Mallinnuksen ja kalibroinnin seurauksena, robotille voidaan nyt tehdä uusia ohjelmia offline-etäohjelmoinnilla. Mallinnettu solu soveltuu nyt myös entistä paremmin etäohjelmoinnin toimintaan hitsaussoluna osana FMS-järjestelmää. Työssä käytetyllä ohjelmalla, Delfoi ARC:lla, hitsausprosessien ohjelmointi nopeuttaa ohjelmien tekoa huomattavasti. SeAMKin konelaboratoriossa on tämän opinnäytetyön ansiosta mahdollista käyttää Fanucin hitsausrobottisolua samalla tavalla kuin Yaskawa-solua ja vieläpä yhtä aikaa.

The aim of the thesis was to make a robot welding cell offline programmable in the mechanical laboratory of Seinäjoki University of Applied Sciences. Offline programming required robot cell modelling and calibration on Visual Components software. The object of calibration and offline programming was the Fanuc arm robot from SeAMK mechanical laboratory.

The introduction of welding robotics requires the robot welding requirements taken into account already at the design phase of the parts in order to achieve good results. The programming of robots is, in practice, recording the data from the position sensors of their joints and repeating the stored data. The most important tasks of programming are to draw up program operating procedures for arm movements and to synchronize the movements with the environment and other devices. Robot programming methods can be divided into online and offline programming which are the teach-pendant programming, lead-through programming and computer terminal programming.

The goal was to calibrate the offline programming for the robot welding cell. It can be stated that the goal was achieved. As a result of modelling and calibration, new programs could be made for the robot without the mandatory presence of the robot. The modelled cell was also better suited for offline programming operations as part of the FMS system. With Delfoi ARC, the programming of welding processes speeded up the execution of programs at a considerable level.