Itseoppimisympäristö yhteistyörobotille hitsaussovelluksessa

Abstract

Opinnäytetyö suoritetaan toimeksiantona Turun ammattikorkeakoululle ja se suoritettiin Turun ammattikorkeakoulun tiloissa. Opinnäytetyön aiheena oli itseoppimisympäristön luominen yhteistyörobotille hitsaussovelluksessa. Robotti, jota työssä käytettiin, oli Universal Robotsin UR10e-yhteistyörobotti. Robottihitsaukseen käytettiin Kempin valmistamaa A7-robottihitsauslaitteistoa. Työn tavoitteena oli saada robottisolusta toimiva, monikäyttöinen ja turvallinen.

Ennen opinnäytetyön aloittamista yhteistyörobotti ja siihen liitetty hitsauslaitteisto oli hankittu, mutta muuten yhteistyörobottisolua, sen toteutusta, turvallisuutta ja käyttöä ei oltu suunniteltu tarkasti. Aikataulu oli kiireellinen, sillä robotin käyttäminen opetuskäytössä oli tarkoitus aloittaa 2021 keväällä ja opinnäytetyö aloitettiin 2020 syksyllä. Ennen opetuskäytön aloittamista opettajille piti jäädä vielä aikaa harjoitella robotin, hitsauslaitteiston ja niiden yhdistelmän käyttöä. Näiden seikkojen myötä opinnäytetyölle oli tarve ja aihe.

Työvaiheita työssä olivat tutustuminen yhteistyörobotteihin, kaarihitsaukseen, sekä käytössä olevaan laitteistoon. Tutustumisvaiheen jälkeen alkoi solun suunnittelu 3D-mallinnuksen avulla. Robottisolun turvallistaminen oli suunnittelun aikana vahvasti mukana. Suunnitteluvaihetta seurasi rakennusvaihe ja robotin käytön harjoittelu. Rakennusvaiheessa tilattiin erilaisia itse suunniteltuja ja mallinnettuja metallikappaleita, joista esimerkkeinä robotin korottamiseen tarvittava jalusta ja langansyöttöaseman pystyyn kääntämiseen tarvittava kääntökulma. Työn aikana havaittiin useampia ongelmia muun muassa eristyksen ja maadoituksen kanssa. Nämä ongelmat saatiin kuitenkin ratkottua koulun tiloissa olevan 3D-tulostimen ja muovilevyn avulla. Tuloksena saatiin toimiva yhteistyörobottisolu, joka on turvallinen itseoppimisympäristö robotin ohjelmoimisen, ja sillä hitsaamisen harjoittelemiseen.