Analys baserat på sandpappers funktioner och egenskaper för optimering av robotapplikationer

Abstract

Detta examensarbete utfördes på uppdrag av Mirka Ab och behandlade ämnet slipning med robot. Examensarbetet utfördes baserat på efterfrågan från marknaden där intresset för effektiva slipprocesser med robotsystem inom industrin ständigt ökar.

Syftet med arbetet var att identifiera vilka parametrar som inverkar på slipresultatet vid slipning med en robot för att kunna utveckla och skapa en optimerad robotapplikation. Arbetet utfördes i ett nära samarbete med mina handledare, genom intervjuer med yrkeskunniga och genom litteraturstudier inom ämnet.

Arbetet med optimeringsmodellen bestod av skolning om användning och programmering av en samarbetsrobot från Universal Robots och fördjupning inom säkerhet och användning av Mirkas slipmaskinsmodell Airos. För att uppnå resultatet utfördes sliptester utgående från en matrismodell som skapades i programvaran Minitab. Resultatet analyserades i Minitab och åskådliggjordes sedan med grafer och tabeller i programmet Excel. I slutet av arbetet presenteras en diskussion om resultatets trovärdighet och möjligheter till fortsatt forskning.

Resultatet från detta arbete består av en optimerad kombination av parametrar för en robotapplikation. Robotapplikationen som detta arbete kommit fram till kan sedan appliceras inom industrin för en effektiv slipprocess.

Sammanfattningsvis konstaterades att optimeringsmodellen som skapades fungerade effektivt och kan i framtiden användas som grund för vidare forskning inom robotslipning. En optimerad robotapplikation kan leda till en snabbare och mera kostnadseffektiv slipprocess.

Tämä opinnäytetyö tehtiin Mirka Oy:n toimeksiannosta ja aiheena on hionta robotilla. Opinnäytetyö on tehty markkinoiden perusteella, missä kysyntä hiontarobottisovelluksesta teollisuudessa jatkuvasti kasvaa.

Tehtävänä oli tunnistaa mitkä parametrit vaikuttavat hiontatulokseen, ja sen avulla optimoida robottisovellus. Opinnäytetyö tehtiin ohjaajien, alan ammattilaisten ja kirjallisuustutkimusten avustuksella.

Optimointimallien työvaiheet koostuivat koulutuksesta ja ohjelmoinnista. Käytettiin Universal Robotin yhteistyörobottia, johon ohjelmointiin hiontaohjelma. Toiseen vaiheeseen kuului erikoistuminen Mirkan Airos-hiomakoneen turvallisuuteen ja käyttöön. Tuloksen saavuttamiseksi tehtiin hiontatestejä missä testattiin eri parametrien yhdistelmiä. Testejä suoritettiin matriisin perusteella, joka tehtiin ohjelmistossa nimeltä Minitab. Työn tulokset analysoitiin Minitab-ohjelmassa ja esitettiin Excel-ohjelmassa kaavioilla ja taulukoilla. Työn loppuosassa otetaan kantaa tuloksien luotettavuuteen ja jatkokehitysmahdollisuuksiin.

Tämän työn tulos koostuu parametrien optimoidusta yhdistelmästä robottisovellukseen. Optimoitua robottisovellusta voidaan soveltaa teollisuudessa tehokkaan hiontaprosessin saamiseksi.

Yhteenvetona todettiin, että optimointimalli toimi tehokkaasti ja sitä voidaan käyttää perusteena jatkotutkimukseen tulevaisuudessa. Optimoitu sovellus voi nopeuttaa prosesseja ja parantaa robottihionnan kannattavuutta.

This thesis was conducted on behalf of Mirka Ltd, and the subject of this thesis was robotic sanding. The thesis was executed based on the market demand where the interest of effective sanding solutions for robots in the industry area continuously grows.

The purpose of the task was to identify which parameters affects the sanding result while sanding with a robot and based on these results, to develop an optimised robot application. The process with the optimized application consisted of a close collaboration with my supervisors, through interviews with professionals and studying literature withing the area.

The working process with this thesis consisted of education and programming a collaborative robot by a model from Universal Robots. Beyond that second step was to specialize into security and usage of the sanding machine Mirka Airos. The result was accomplished by sanding tests based on a matric model with parameters produced in the Minitab software. The result was analysed in Minitab and visualized through graphs and charts in the Excel program.

The result of the thesis consists of an optimised combination of parameters for a robot application. The application can be applicated for automation of sanding processes in the industry.

In conclusion the optimisation model that was created worked effectively and it can in the future been used as base for further research and development of robot sanding solutions. An optimised sanding solution can lead to a faster and a more cost-effective sanding process.