Kuljetinrumpujen hitsaussolun suunnittelu

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Raahen Konepajatyö Oy:lle loppuvuoden 2010 ja alkuvuoden 2011 aikana. Työn taustana oli löytää Konepajatyölle hitsausta nopeuttava vaihtoehto kuljetinrumpujen valmistukseen. Nykyisillä manuaalisilla menetelmillä kuljetinrumpuja ei kyetä toimittamaan niin suuria määriä, kuin olisi maailmalla tarve, eikä päästä kaikkien asiakkaiden vaatimiin hintatasoihin. Myös mahdollisten muiden kehityskohteiden pohdinta oli osana kuljetinrumpujen valmistuksen nopeuttamiseksi. Työ aloitettiin kartoittamalla palaverissa Konepajatyön henkilöstön kanssa vaihtoehtoja hitsauksen kehittämiseen. Pohjana vaihtoehtojen etsimiselle oli tulevaisuuden tavoitteellinen kuljetinrumpujen tilauskanta. Aloituspalaverissa käytiin läpi kuljetinrummun valmistuksen vaiheet ja kuljetinrumpujen valmistuksen edellyttämät työmenetelmät. Mahdollisen hitsausta nopeuttavan vaihtoehdon pohjana oli myös, että hitsausmenetelmää voitaisiin soveltaa muidenkin Konepajatyöllä valmistettavien kappaleiden valmistukseen. Tutkittuani eri vaihtoehtoja kuljetinrumpujen hitsauksen nopeuttamiseen päädyin robottisoluvaihtoehtoon. Robottisolutoimittajia kartoitin Tampereen Nordic Welding Expo -hitsausmessuille yhdessä Konepajatyön toimistopäällikkö Sakari Penttilän kanssa. Messuilta esiin nousi kaksi mahdollista robottisolun toimittajaa, ABB Robotics ja IGM Robotics. Sopivimpien hitsausrobottisolutoimittajien löydyttyä kävimme molempien kanssa kahdet neuvottelut siitä, mitä Raahen Konepajatyö hakee robottisoluratkaisussa. Molemmat robottisolutoimittajat antoivat omat tarjouksensa roboteista ja kappaleenkäsittelylaitteista. ABB:n vaihtoehto nousi kohtuullisimmaksi vaihtoehdoksi. Laskelmieni jälkeen robottisolun hankkiminen ABB:ltä tulisi järkeväksi tulevaisuuden tilauskantaa kuljetinrumpujen suhteen katsoen. Tulevaisuudessa robottisolua voitaisiin hyödyntää muidenkin valmistettavien kappaleiden hitsauksessa sellaisenaan tai hankkimalla siihen lisäosia, kuten muunlaisia kappaleenkäsittelylaitteita tai offline-ohjelmointimahdollisuus.

This Bachelor’s Thesis was carried out for Raahen Konepajatyö Oy at the end of the year 2010 and early 2011. The Aim was to find a welding option for speeding up the manufacture of conveyor drums. The current manual methods of welding of the conveyor drum are not able to provide such large amounts of deliveries as would be the customers’ need and they do not meet the customers’ expectations on price levels. Also, other possible development as targets was considered to accelerate the production of conveyor drums. The project began by a start-up meeting with the staff of Raahen Konepajatyö to develop reasonable alternatives for the welding of conveyor drums. The base on the search for alternatives was a future goal of conveyor drums orders. The first meeting went through the conveyor drum manufacturing steps and the working methods the conveyor drum manufacturing requires. A possible option to increase the rate of welding was based on the fact that the welding method could also be applied to use for other welding products. After examining various options for speeding up the conveyor drums welding, I ended up to a welding robot cell option. Robotic Cell suppliers were surveyed at Tampere Nordic Welding Expo together with Raahen Konepajatyö Oy’s office manager Sakari Penttilä. At the fair emerged two possible rational robot cell suppliers, ABB Robotics and IGM Robotics. After the most suitable welding robot cell suppliers were found, I had with both of them two sets of negotiations on what Raahen Konepajatyö was expecting from a robot cell solution. Both robot cell suppliers gave their own offer for robots and work piece handling equipment. ABB’s option rose to the most reasonable alternative. According to my calculations, buying the ABB’s robot cell would be rational considering the future orders of the conveyor drums. In the future, the robotic cell could be directly used when welding other produced parts. It would also be possible to purchase add-ons, such as other types of material handling equipment and an off-line programming possibility.