Koneistussolun automatisointi
Lukkari, Joonas (2025)
2025
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-2025061322947
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025061322947
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella, kuinka materiaalin testaamiseen käytettäviä vetokoesauvoja valmistavan koneistussolun toiminta saadaan automatisoitua teollisuusrobotin avulla. Automatisoinnin tavoitteena oli saada vapautettua konepajan henkilöstön työaikaa monipuolisempiin työtehtäviin.
Opinnäytetyön tilaajana oli Oulun ammattikorkeakoulu. Työn käytännön osuus tehtiin Oulun yliopiston konepajalla. Konepajalla oli valmiina sauvojen koneistukseen tarvittavat koneet, eli teollisuusrobotti, 5-akselinen koneistuskeskus sekä CNC-sorvi. Koneistussolun automatisointia ei kuitenkaan ollut vielä toteutettu.
Työssä tutustuttiin koneiden väliseen topologiaan, turvalogiikkaan, sekä käytettävien ohjausjärjestelmien toimintaan. Tärkeää oli suunnitella, kuinka robotin ohjelma tulisi rakentaa tehokkaan ja luotettavan tuotantoprosessin saavuttamiseksi. Huomiota kiinnitettiin myös turvallisuusnäkökulmiin, jotta automaattinen järjestelmä toimisi luotettavasti ja turvallisesti. Työn aikana turvajärjestelmän toimintaa testattiin, ja samalla järjestelmää kehitettiin paremmaksi. Myös sarjaliikenteen toiminnan tuntemus on tarpeen automatisoinnin saavuttamisessa. Opinnäytetyön aikana käytetyistä aineistoista tärkeimpiä olivat työstökoneiden sekä komponenttien valmistajien dokumentit.
Työn tuloksena saatiin KUKA KR 150 R2700 extra –teollisuusrobottia ohjaava KR C4 -robottiohjain kommunikoimaan Mikron MILL 700 U -koneistuskeskuksen kanssa. Kommunikointi kattaa opinnäytetyön jälkeen vain työstöprosessin alun. Kommunikointi täytyy saada toimimaan täysin ennen kuin koneistuskeskuksen toiminta saadaan automatisoitua. Tämän kommunikoinnin pohjalta voitiin rakentaa robotille ohjelma, jota jatkokehittämällä saadaan koneistuskeskuksen toiminta automatisoitua.
Opinnäytetyön aikana laadittiin myös suunnitelma, kuinka osa CNC-sorvin toiminnoista on mahdollista saada automatisoitua tulevaisuudessa ilman sille suunniteltua käyttöliittymää. Suunnitelma sisältää ohjeet sorvin automatisointiin. Suunnitelmassa myös kerrotaan ongelmista, joita käyttöliittymän puuttuminen aiheuttaa.
Opinnäytetyön tilaajana oli Oulun ammattikorkeakoulu. Työn käytännön osuus tehtiin Oulun yliopiston konepajalla. Konepajalla oli valmiina sauvojen koneistukseen tarvittavat koneet, eli teollisuusrobotti, 5-akselinen koneistuskeskus sekä CNC-sorvi. Koneistussolun automatisointia ei kuitenkaan ollut vielä toteutettu.
Työssä tutustuttiin koneiden väliseen topologiaan, turvalogiikkaan, sekä käytettävien ohjausjärjestelmien toimintaan. Tärkeää oli suunnitella, kuinka robotin ohjelma tulisi rakentaa tehokkaan ja luotettavan tuotantoprosessin saavuttamiseksi. Huomiota kiinnitettiin myös turvallisuusnäkökulmiin, jotta automaattinen järjestelmä toimisi luotettavasti ja turvallisesti. Työn aikana turvajärjestelmän toimintaa testattiin, ja samalla järjestelmää kehitettiin paremmaksi. Myös sarjaliikenteen toiminnan tuntemus on tarpeen automatisoinnin saavuttamisessa. Opinnäytetyön aikana käytetyistä aineistoista tärkeimpiä olivat työstökoneiden sekä komponenttien valmistajien dokumentit.
Työn tuloksena saatiin KUKA KR 150 R2700 extra –teollisuusrobottia ohjaava KR C4 -robottiohjain kommunikoimaan Mikron MILL 700 U -koneistuskeskuksen kanssa. Kommunikointi kattaa opinnäytetyön jälkeen vain työstöprosessin alun. Kommunikointi täytyy saada toimimaan täysin ennen kuin koneistuskeskuksen toiminta saadaan automatisoitua. Tämän kommunikoinnin pohjalta voitiin rakentaa robotille ohjelma, jota jatkokehittämällä saadaan koneistuskeskuksen toiminta automatisoitua.
Opinnäytetyön aikana laadittiin myös suunnitelma, kuinka osa CNC-sorvin toiminnoista on mahdollista saada automatisoitua tulevaisuudessa ilman sille suunniteltua käyttöliittymää. Suunnitelma sisältää ohjeet sorvin automatisointiin. Suunnitelmassa myös kerrotaan ongelmista, joita käyttöliittymän puuttuminen aiheuttaa.