Hitsauskiinnittimen suunnittelu

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia robotisoitua hitsausta ja hitsauskiinnittimiä sekä suunnitella Mepu Oy:n olemassa olevalle hitsausrobotille uusi hitsauskiinnitin. Yrityksen tavoitteena on siirtyä erään tuotteen osalta käsin hitsaamisesta silloitushitsauksettomaan robotisoituun hitsaukseen. Robotisoidulla hitsauksella haetaan tämän tuotteen osalta tasalaatuista hitsausta, säästöjä ja tuotannon nopeuttamista.

Yrityksen hitsausrobottisolussa on vastapöytätyyppinen kaksiasemainen kolmella vapausasteella varustettu kappaleenkäsittelylaite, 6-akselinen hitsausrobotti sekä muut tarvittavat hitsauslaitteet. Haasteena oli suunnitella kiinnitin, joka paikoittaa kaikki hitsattavan tuotteen osat, mutta mahdollistaa silti kaikkien piirustusten mukaisten hitsauksien hitsaamisen. Kiinnittimen suunnittelussa huomioitiin myös käyttäjän työergonomia, koska robottisolussa hitsattavat osat asetellaan käsin kiinnittimeen ja valmistuote poistetaan käsin kiinnittimestä.

Työn tuloksena saatiin 3D-suunniteltu hitsauskiinnitin, sekä kiinnittimen valmistamiseen tarvittavat pdf- ja dxf-kuvat. Robotin hitsauspään asentoa ja liikkumavaraa pystyttiin todentamaan valmistajalta saadun hitsauspään 3D-mallin avulla ja kaikkien hitsaussaumojen todettiin onnistuvan robotilla. Hitsausrobotin ohjelmointi ei sisältynyt opinnäytetyöhön.

The purpose of this thesis was to investigate robotic welding and welding fixture designing. The main goal was to design a new welding fixture for Mepu Oy's already existing welding robot, as the company is planning to move onto more robotic welding than before. The idea of investing into robotic welding is getting uniform quality weld, savings, and speeding up production.

The company's welding robot cell has a counter-table two-station workpiece handling device with three degrees of freedom, 6-axis welding robot and other necessary welding equipment. The challenge was to design a welding fixture that can position all the parts in one setup and still enables welding all the welds according to the drawings.

The result of the thesis is a 3D-designed welding fixture-, and the pdf and dxf images which are needed to manufacture the fixture. Robot's welding head movement could be verified using the 3D model of the welding head received from the manufacturer, and it was found that all welding seams were successful with the robot. Further research is required to find out if it is possible to weld two or more pieces together in one fixture. The thesis did not involve programming the welding robot.