Staattori- ja roottorilevyjen ladonta robotilla

Abstract

Työn toimeksiantajana toimi ABB Oy:n IEC LV Motors -yksikkö Vaasasta, joka kehittää ja valmistaa pienjännitesähkömoottoreita kaikille teollisuudenaloille ja erilaisiin sovelluksiin maailmanlaajuisesti. Työn tarkoitus on automatisoida nykyään manuaalisesti tehtävä työ suoritettavaksi teollisuusrobotilla.

Työn tavoitteena oli suunnitella ja verifioida toimiva robottisolukokonaisuus, jossa ohuita levyjä voidaan pinota prässin makasiiniin robotin ja konenäön avulla. Tärkeänä asiana pidettiin robotin tarttujan suunnittelua ja testausta, koska levyjä pitää saada poimittua useampi levy kerralla, jotta työvaihe pysyisi samassa syklissä prässin kanssa. Tarttujaa voitaisiin monistaa myös muihin saman tyylisiin työvaiheisiin.

Teoriaosuudessa kerrotaan teollisuusroboteista ja konenäöstä sekä yleisimmistä tarttujamalleista. Käytännön työt aloitettiin solun mallintamisella ja simuloinnilla. Simuloimalla solu saatiin varmistettua suunnitellun robotin ja oheislaitteiden sopivuus soluun sekä laskettua prosessin sykliaika. Mallinnus- ja simulointiosuuden jälkeen käydään läpi tarttujan suunnittelu ja testaus. Lopuksi tarkastellaan konenäön kuva-analyysiä. Työn tavoitteisiin päästiin ja lopputuloksena saatiin verifioitua toteutettavissa oleva ja toimiva automaatiosolu kohdeyritykselle.

The thesis was commissioned by ABB Oy, IEC LV Motors unit from Vaasa, which develops and produces low voltage electric motors for all industries and various applications worldwide. The purpose of the thesis was to replace the current manual work with an industrial robot.

The aim of the thesis was to design and verify a functioning robot cell where thin plates can be stacked into the magazine of the press with the help of a robot and machine vision. The design and testing of the robot’s gripper were considered important because the robot needed to be able to pick up several plates at once to keep the work phase in the same cycle with the press. The gripper model could also be duplicated for other work phases of the same style.

The theoretical part discussed industrial robots and machine vision, as well as the most common gripper models. The practical work was started by modeling and simulating the cell. By simulating the cell, the suitability of the designed robot and peripherals for the cell was verified, and the cycle time of the process was calculated. After the modeling and simulation part, the design and testing of the gripper was reviewed. Finally, machine vision image analysis was discussed. The aims of the thesis were reached, and as the result there was a verified, feasible and functional automation cell for the target company.