Työvaiheiden automatisointi : kappaleen koneistuksen ja viimeistelyn automatisointi robotiikkaa ja 3D-tulostusta hyödyntäen
Auer, Jani (2021)
2021
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-202102152333
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202102152333
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella ja valmistaa robottisolu Konetehdas K&K Oy:lle ottaen huomioon koneturvallisuuden direktiivit ja määräykset. Robotiksi valikoitui yrityksellä jo valmiiksi investoitu Universal Robotsn UR5-robotti . Robotin käsivarren maksimiulottuvuus on 850 mm ja hyötykuorma maksimissaan 5 kg.
Työn tilaajalla oli tarve automatisoida käsin tehtävä yksinkertainen ja toissijaisena tehtävä työvaihe, jotta saadaan ihminen tekemään vaativampia ja vähemmän fyysisesti rasittavia työtehtäviätehtäviä. Samalla UR5-robotti ohjelmoitiin myös hoitamaan automaattisesti kappaleen syöttö työstökeskukseen, jossa kappale kierteytetään.Se on myös on aikaisemmin suoritettu käsin. Työhön sisältyi myös kappaleen kiinnityksen suunnittelu työstökeskuksessa, robotin tarraimien suunnittelu ja robottisolun rakennuksen toteuttaminen. Työssä pyrittiin käyttämään mahdollisuuksien mukaan yrityksessä jo ennestään olevia komponentteja ja mahdollisimman paljon 3D-tulostettuja komponentteja. Samalla myös selvitettiin 3D-tulosteiden hyödynnettävyyttä robottisolun komponentteina.
Opinnäytetyön tuloksena saatiin rakennettua yritykselle toimiva robottisolu hoitamaan kappaleen kierteytys ja hionta itsenäisesti. Täten saatiin yksi työntekijä vapautettua suorittamaan vaativampia työtehtäviä. Myöskin 3D-tulosteita saatiin robottisolussa hyödynnettyä monissa eri komponenteissa.
The objective of this thesis was to design and assemble a robot unit to Konetehdas K&K Oy, considering the directives and specifications of machine safety. The selected robot was Universal Robots UR5, which was an earlier invested of the company.
The maximum reach of the robot arm is 850 millimeters and maximum payload 5 kilograms. The client of the thesis had a need to automate an operation which was simple and was made as secondary work task so they could relocate a human worker to do more demanding and physically lighter tasks. At the same time the UR5 robot was programmed to complete automatically feeding an object to the machining center to thread an object, which was also earlier managed manually. In addition, the designing of an object attachment to the machining center, an attacher of the robot and assembling the robot cell were included in the thesis. There was an attempt to use the components, which were already available in the company and use 3D printing as much as possible in the robot cell. At the same time, the possibilities to use 3D-prints as components of the robot cell were studied.
Työn tilaajalla oli tarve automatisoida käsin tehtävä yksinkertainen ja toissijaisena tehtävä työvaihe, jotta saadaan ihminen tekemään vaativampia ja vähemmän fyysisesti rasittavia työtehtäviätehtäviä. Samalla UR5-robotti ohjelmoitiin myös hoitamaan automaattisesti kappaleen syöttö työstökeskukseen, jossa kappale kierteytetään.Se on myös on aikaisemmin suoritettu käsin. Työhön sisältyi myös kappaleen kiinnityksen suunnittelu työstökeskuksessa, robotin tarraimien suunnittelu ja robottisolun rakennuksen toteuttaminen. Työssä pyrittiin käyttämään mahdollisuuksien mukaan yrityksessä jo ennestään olevia komponentteja ja mahdollisimman paljon 3D-tulostettuja komponentteja. Samalla myös selvitettiin 3D-tulosteiden hyödynnettävyyttä robottisolun komponentteina.
Opinnäytetyön tuloksena saatiin rakennettua yritykselle toimiva robottisolu hoitamaan kappaleen kierteytys ja hionta itsenäisesti. Täten saatiin yksi työntekijä vapautettua suorittamaan vaativampia työtehtäviä. Myöskin 3D-tulosteita saatiin robottisolussa hyödynnettyä monissa eri komponenteissa.
The objective of this thesis was to design and assemble a robot unit to Konetehdas K&K Oy, considering the directives and specifications of machine safety. The selected robot was Universal Robots UR5, which was an earlier invested of the company.
The maximum reach of the robot arm is 850 millimeters and maximum payload 5 kilograms. The client of the thesis had a need to automate an operation which was simple and was made as secondary work task so they could relocate a human worker to do more demanding and physically lighter tasks. At the same time the UR5 robot was programmed to complete automatically feeding an object to the machining center to thread an object, which was also earlier managed manually. In addition, the designing of an object attachment to the machining center, an attacher of the robot and assembling the robot cell were included in the thesis. There was an attempt to use the components, which were already available in the company and use 3D printing as much as possible in the robot cell. At the same time, the possibilities to use 3D-prints as components of the robot cell were studied.