KOKOONPANOHARJOITUSTYÖN SUUNNITTELU JA TOTEUTUS

Transkriptio

1 TMPEREEN MMTTIKORKEKOULU Kone- ja tuotantotekniikan koulutusohjelma Tutkintotyö Markus Hakala KOKOONPNOHRJOITUSTYÖN SUUNNITTELU J TOTEUTUS Työn valvoja Kari Järvinen Työn teettäjä Tampereen mmattikorkeakoulu Tampere 007

2 TMPEREEN MMTTIKORKEKOULU Kone- ja tuotantotekniikan koulutusohjelma Tuotekehitys Hakala, Markus Robotit konepajateollisuudessa Tutkintotyö sivua + liitesivua Työn valvoja Kari Järvinen Työn teettäjä Tampereen mmattikorkeakoulu Maaliskuu 007 Hakusanat Motoman, tela, kokoonpano TIIVISTELMÄ Tämän tutkintotyön tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa Tampereen ammattikorkeakoululla opetuskäytössä olevalle Motoman SK6 - robotille harjoitustyö. Harjoitustyön päätavoitteina oli, että suoritettavassa harjoitustyössä opiskelijat saisivat kuvan robottien käytöstä koneteollisuudessa ja että työn tulee pitää sisällään kappaleen käsittelyä ja hitsausta. Suunnittelun tuloksena päädyttiin laatimaan telakokoonpanoon liittyvä harjoitustyö. Harjoitustyön käytännön vastaavuutta rajoittivat käytettävä budjetti ja käytetyn kääntöpöydän asettamat mitalliset rajoitukset. Suunnittelun pääpaino oli kokoonpanojigin suunnittelussa. Kokoonpanojigi valmistettiin pääosin koulun metalliverstaalla. Suunnittelun perusteella toteutettu harjoitustyö täyttää sille asetetut päätavoitteet ja valmistuvia kappaleita voidaan käyttää myöhemmin opetuskäytössä.

3 TMPERE POLYTEHNI Mechanical and Production engineering Research and development Hakala, Markus Robots in machine industry Engineering Thesis pages, appendices Thesis Supervisor Kari Järvinen ommissioning ompany Tampere Polytechnic March 007 Keywords Motoman, roller, assembly STRT The purpose of this thesis was to design an exercise for Motoman SK6 robot. Exercise was meant to be used for educational purposes in Tampere Polytechnic. The main demands for exercise were that it had something to do with part handling and it had to include welding. fter mapping of the situation was decided that the exercise will be based on roller assembling. The restrictions for the designing process came from the budget and the dimensional and weight restrictions set by the used equipment. The main part of designing process was to design the jig that is used during the assembly. The jig was put together mainly in schools metal workshop. The conclusion of designing was a roller assembly exercise that filled the set main demands and it produces rollers that can be used in educational means later.

4 LKUSNT Tahdon kiittää Tampereen ammattikorkeakoulua mahdollisuudesta tehdä tutkintotyöni Kone ja tuotantotekniikan osastolle. Opetuskäyttöön tulevan harjoitustyön suunnittelu oli opettavaista ja mielenkiintoista. Erityiskiitoksen haluan antaa työni tilaajalle, laboratorioinsinööri Seppo Mäkelälle joka on auttanut minua tutkintotyöni edetessä Tampereella Markus Hakala

5 TMPEREEN MMTTIKORKEKOULU TUTKINTOTYÖ () Kone ja tuotantotekniikka, Tuotekehitys Markus Hakala SISÄLLYSLUETTELO JOHNTO...6 LÄHTÖKOHT...7. Käytössä oleva laitteisto...7. Motoman SK6 - robotti...7. Robottisolun layout...8. HRJOITUSTYÖN SUUNNITTELU...9. Sopivan aiheen kartoitus...9. Valmistettava kappale...9. Kokoonpanojigin suunnittelu...9 KOKOONPNOJIGIEN VERTILU...0. Kokoonpanojigi.... Kokoonpanojigi.... Kokoonpanojigi... HRJOITUSTYÖN SUORITUS.... Esivalmistelut.... Ensimmäinen kokoonpanovaihe.... Toinen kokoonpanovaihe...6. Kolmas kokoonpanovaihe...6. Neljäs kokoonpanovaihe Viides kokoonpanovaihe Kuudes kokoonpanovaihe YHTEENVETO... 7 TYÖN RVIOINTI... LÄHELUETTELO... LIITTEET. Robotinohjausjärjestelmän tekniset tiedot. Kokoonpanojigin kokoonpanokuva. Kokoonpantava kappale No.. Kokoonpantava kappale, toteutunut. Rungon kokoonpano ja osakuvat 6. Telapetin kokoonpano ja osakuvat 7. Johteiden ja tarraimien osakuvat 8. Tarraimien asemointikuva 9. Esimerkinomainen robotin ohjelmalistaus kokoonpanosuorituksesta

6 TMPEREEN MMTTIKORKEKOULU TUTKINTOTYÖ 6() Kone ja tuotantotekniikka, Tuotekehitys Markus Hakala JOHNTO Nykypäivän teollisuudessa on tavanomaista, että tuotannossa käytetään hyväksi automatisoituja robotteja. Robottien yleistymistä ovat osaltaan vauhdittaneet markkinoiden kiristyvä kilpailutilanne ja voimassa oleva trendi siirtää tuotantoa ns. halpatuotantomaihin. Teollisuusrobottien käyttöä puoltavat niiden tarkkuus ja tehokkuus tuotannossa. Robottien yleisimpiä sovelluskohteita ovat suurta tarkkuutta vaativat työtehtävät sekä sarjatuotannon omaiset toistuvat työsuoritukset. Käytettävän robotin tyyppi vaihtelee suoritettavan työtehtävän mukaan. Robotit erotellaan karkeasti robotin mahdollistaman työalueen mukaan. Tyypillisimpiä robottityyppejä ovat suorakulmais-, napakoordinaatisto- ja kiertyväniveliset robotit. Työssä suunniteltiin Tampereen mmattikorkeakoululla opetuskäytössä olevalle Motoman SK6 - robotille harjoitustyö. Harjoitustyötä käytetään opetustarkoituksessa Robotit konepajateollisuudessa - nimisellä kurssilla. Kurssi on kohdennettu pääasiassa neljännen vuosikurssin opiskelijoille. Kurssin tavoitteena on antaa opiskelijoille kuva robottien käytöstä tuotannossa.

7 TMPEREEN MMTTIKORKEKOULU TUTKINTOTYÖ 7() Kone ja tuotantotekniikka, Tuotekehitys Markus Hakala LÄHTÖKOHT. Käytössä oleva laitteisto Tampereen ammattikorkeakoulun koneosastolla on harjoituskäytössä Motoman SK6 - kokoonpano- ja hitsausrobotti. Robotti liikkuu kolmen servomoottorin voimin. Erilaisten tarttuimien käyttövoimana on paineilma.. Motoman SK6 - robotti Robottiin on asennettu optioina hitsauslaitteisto ja polttimen puhdistuslaitteisto. Robotti asettaa tuotannolle sekä paino- että ulottuvuusrajoitteet. Käsiteltävien kappaleiden kokonaispaino ei saa ylittää kuutta kiloa. Robotin työskentelyetäisyydet ja sen asettamat rajoitukset näkyvät kuvassa. Liitteenä on taulukko, joka sisältää robotinohjausjärjestelmän tekniset tiedot. Kuva. Robotin työskentelyetäisyydet

8 TMPEREEN MMTTIKORKEKOULU TUTKINTOTYÖ 8() Kone ja tuotantotekniikka, Tuotekehitys Markus Hakala. Robottisolun layout Robottisolun layout on kuvan mukainen. Taulukossa on selitetty kirjaimien merkitykset. Kuva. Robottisolun layout - piirustus Taulukko. Layoutin osaluettelo Osaluettelo = Motoman SK6 - robotti = Kääntöpöytä / hitsausjigi = Robotin työkalunpidin = Robotin suuttimen puhdistusyksikkö E = Kappaleen siirtäjä F = Viettävä rullarata G = Turva-aita R = Paineilmasulkuventtiili U = lkutulityökärry

9 TMPEREEN MMTTIKORKEKOULU TUTKINTOTYÖ 9() Kone ja tuotantotekniikka, Tuotekehitys Markus Hakala. HRJOITUSTYÖN SUUNNITTELU. Sopivan aiheen kartoitus Harjoitustyön päätavoitteina oli, että suoritettavassa harjoitustyössä opiskelijat saisivat kuvan robottien käytöstä koneteollisuudessa ja että työn tulee pitää sisällään kappaleen käsittelyä ja hitsausta. Toissijaisina tavoitteina oli, että harjoitustyössä syntyviä kappaleita voitaisiin käyttää myöhemmin muilla kursseilla opetuskäytössä ja että valmistettavia kappaleita kokoonpantaisiin useampia samanaikaisesti.. Valmistettava kappale Kokoonpanojigien ja suunnittelun lähtökohtana oli liitteen mukaisen telan kokoonpano. Kokoonpanojigien ja suunnittelun jälkeen tehtävän lähtöehdot muuttuivat ja samalla muuttui kokoonpantava kappale liitteen mukaiseksi. Kokoonpanojigi on suunniteltu liitteen mukaiselle kappaleelle. Kappaleen valintaan vaikuttivat seuraavat tekijät: vastaavanlaisia teloja on käytössä erilaisissa teollisuuden kuljetinsovelluksissa, kyseisen kappaleen kokoonpanossa täyttyisi vaatimus kappaleen käsittelystä ja hitsauksesta, ja syntyviä teloja voitaisiin käyttää myöhemmin opetuskäytössä esimerkiksi telojen tasapainotusharjoitustyön avulla.. Kokoonpanojigin suunnittelu Kun valmistettava kappale oli valittu, voitiin aloittaa kokoonpanojigin suunnittelu. Yksi tärkeimmistä suunnitteluvaiheista kokoonpanoteollisuudessa on kokoonpanojigin suunnittelu.

10 TMPEREEN MMTTIKORKEKOULU TUTKINTOTYÖ 0() Kone ja tuotantotekniikka, Tuotekehitys Markus Hakala Kokoonpanojigin on tarkoitus mahdollistaa kokoonpano toistuvasti halutulla tarkkuudella ja ottaa vastaan kokoonpanosta syntyvät kuormat. Jigin huolellisella ja tarkoituksenmukaisella suunnittelulla voidaan vaikuttaa oleellisesti tuotteen kokoonpanoaikaan ja tätä kautta suoraan tuotteen kokoonpanokustannuksiin. Harjoitustyössä kokoonpantavat kappaleet liitetään toisiinsa hitsaamalla. Hitsaaminen asettaa kokoonpanojigille omat vaatimuksensa. Jigin on vastaanotettava hitsauksessa lämmöntuonnin seurauksena syntyvät vetojännitykset, jotka saattaisivat aiheuttaa kappaleisiin asemointivirheitä. Toisaalta jigin tulee olla siten suunniteltu, että hitsauksessa syntyvät kipinät eivät roisku jigin ja kappaleen välisten paikoituspintojen päälle. Robottisolussa on kääntöpöytä. Kääntöpöydän käytössä oleva runko on valmistettu 0x0x mm mittaisesta putkiprofiilista. Kyseinen runko ei sovellu sellaisenaan harjoitustyön käyttöön, vaan pöydän runko on suunniteltava uudelleen. Liitteessä on kuvattu tässä työssä käytetty pöydän runko. KOKOONPNOJIGIEN VERTILU Suunnittelun tuloksena syntyi kolme erilaista kokoonpanojigi-vaihtoehtoa. Seuraavaksi on vertailtu erilaisia jigi-vaihtoehtoja ja valittu työhön parhaiten soveltuva jigi. Kokoonpanojigejä vertailtaessa tarkasteltiin seuraavia ominaisuuksia: jigin valmistettavuus, vastaanottaako jigi hitsauksessa syntyvät jännitykset, jigin kustannukset ja opetuskäyttöön soveltuvuus. Normaalissa työelämässä kokoonpanojigin kustannukset saattavat olla kohtuullisen suuret kokoonpantavan kappaleen yksittäishintaan verrattuna. Tässä työssä suunniteltava kokoonpanojigi ei tule ns. tuottavaan työhön, vaan sitä käytetään opetuskäytössä. Kokoonpanojigin käyttötarkoituksen huomioiden onkin pyrittävä saamaan edullisesti toimiva ratkaisu.

11 TMPEREEN MMTTIKORKEKOULU TUTKINTOTYÖ () Kone ja tuotantotekniikka, Tuotekehitys Markus Hakala. Kokoonpanojigi Ensimmäinen kokoonpanojigi-vaihtoehto oli kuvan mukainen. Jigin runkona toimii kulmaraudoista ja profiiliputkesta kokoon hitsattu pöytä, joka kiinnitetään robottisolussa olevaan kääntöpöytään. Runkoon on kiinnitetty alumiiniset johteet, joihin kiinnitetään paineilmasylinterit ja vastinkappaleet. Kokoonpantava tela koostuu tässä versiossa kolmesta eri kappaleesta; kahdesta päätylaipasta, joihin olisi hitsattu akselit, ja telavaipasta. Esitöinä kyseistä jigiä käytettäessä on laippojen ja akselien hitsaus yhteen ja olkapään sorvaus telavaippaan. Kokoonpano tapahtuu seuraavassa järjestyksessä:. telavaipan tuonti vastinkappaleiden väliin. kiinnitys sylinterillä. päällimmäisten päätylaippojen tuonti paikoilleen. päätylaippojen hitsaus. pöydän kääntö toisten päätylaippojen tuonti 7. päätylaippojen hitsaus. Kuva. Kokoonpanojigi

12 TMPEREEN MMTTIKORKEKOULU TUTKINTOTYÖ () Kone ja tuotantotekniikka, Tuotekehitys Markus Hakala. Kokoonpanojigi Toinen kokoonpanojigi oli kuvan mukainen. Jigin runkona toimii vastaava runko kuin. vaihtoehdossa. Runkoon on tässä vaihtoehdossa kiinnitetty alumiiniset johteet myös pystyyn. Pystyssä oleviin johteisiin kiinnitetään painimet, jotka painavat päätylaippaa hitsauksen aikana ja estäisivät näin laipan mahdollisen kiertymisen. Verrattaessa. vaihtoehtoon olisi kappaleen kokoonpanosuoritus samankaltainen; ainoana erona olisi painimien käyttö hitsauksen aikana. Kokoonpantaville kappaleille suoritettavat esityöt olisivat myös samat kuin. vaihtoehdossa. Kuva. Kokoonpanojigi

13 TMPEREEN MMTTIKORKEKOULU TUTKINTOTYÖ () Kone ja tuotantotekniikka, Tuotekehitys Markus Hakala Vertailtaessa kokoonpanojigejä ja voidaan todeta, että kokoonpantavuus ja kappaleen kiertoaika ovat kummassakin jigissä samaa luokkaa. Jigi on rakenteeltaan yksinkertaisempi, kun taas toisaalta jigin säädettävyys on parempi. Jigien valmistuskustannuksia verrattaessa jigi on kalliimpi kuin jigi. Vertailussa kahden jigin välillä toimivampi vaihtoehto on jigi. Kokoonpanojigin ongelmaksi muodostuu päätylaippojen vääntyminen hitsauksen aikana. Jigin ongelmakohdiksi muodostuvat korkea hinta ja mahdolliset tilaongelmat käytettävien painimien mallista riippuen. Kokoonpanojigien ja tuoman tiedon perusteella harjoitustyön lähtöehtoja muutettiin tarkoitukseen sopivammiksi. Oletusehtona oli alun perin telojen kokoonpaneminen pystyasennossa, tämä muutettiin vaaka-asennossa tapahtuvaksi kokoonpanoksi. Kokoonpanoon tehtyjen muutosten lisäksi itse kokoonpantavaa kappaletta muutettiin hieman.

14 TMPEREEN MMTTIKORKEKOULU TUTKINTOTYÖ () Kone ja tuotantotekniikka, Tuotekehitys Markus Hakala. Kokoonpanojigi Kolmas kokoonpanojigi oli kuvan mukainen. Jigin runkona toimii samanlainen runko kuin vaihtoehdoissa ja. Kokoonpano tapahtuu vaakatasossa. Runkoon on kiinnitetty alumiiniset johteet, joihin kiinnitetään paineilmasylinterit ja vastinkappaleet. Suurimpina eroina versioihin ja verrattaessa ovat telapeti ja runkoon liitetty taso. Kokoonpantava tela koostuu tässä versiossa neljästä eri kappaleesta; kahdesta päätylaipasta, akselista ja telavaipasta. Esitöiksi kyseistä jigiä käytettäessä voidaan laskea osamakasiinien täyttö. Kokoonpanovaiheet on eritelty tarkemmin kappaleessa. Kuva. Kokoonpanojigi Lopullinen valinta kohdistui kokoonpanojigiin. Valintaa puolsivat jigin valmistuskustannukset ja sen sopivuus opetuskäyttöön. Kokoonpanojigi ei välttämättä vastaa teollisuuskokoonpanon ihannetta, koska kokoonpanovaiheet pitävät sisällään pujotusta, jota pitäisi kokoonpanossa välttää. Pujottamisella on taas toisaalta opettava merkitys, kun tarkastellaan asiaa robotin käsittelyn kannalta.

15 TMPEREEN MMTTIKORKEKOULU TUTKINTOTYÖ () Kone ja tuotantotekniikka, Tuotekehitys Markus Hakala HRJOITUSTYÖN SUORITUS Tässä kappaleessa on eritelty kokoonpanon eri vaiheet. Huomioitavaa on, että harjoitustyön tekijät ovat tutustuneet Motoman SK6 -robotin turvamääräyksiin. Tässä kappaleessa kokoonpanovaiheet on esitetty kuvin ja sanoin, Liitteessä 9 on robotille ohjelmoitu esimerkinomainen kokoonpanosuoritus selityksineen.. Esivalmistelut Esivalmisteluina on huolehdittava, että kappalemakasiineissa on tarvittava määrä kokoonpantavia osia. Työssä tarvitaan kuusi kappaletta päätylaippoja, kolme akselia ja kolme telavaippaa.. Ensimmäinen kokoonpanovaihe Ensimmäisessä kokoonpanovaiheessa tuodaan akseli makasiinista kolmileukatarraimeen. kseli tulee sijoittaa siten, että akselin pääty vastaa kolmileukatarraimen otsapintaan. Kuva 6. kseli kolmileukatarraimessa.

16 TMPEREEN MMTTIKORKEKOULU TUTKINTOTYÖ 6() Kone ja tuotantotekniikka, Tuotekehitys Markus Hakala. Toinen kokoonpanovaihe Toisessa kokoonpanovaiheessa pujotetaan ensimmäinen päätylaippa akselille. Laippa tulee sijoittaa siten, että se sijoituu telapetin vastinkappaleesta noin 0 mm päähän. Kuva 7. Ensimmäinen laippa pujotettuna akselille.. Kolmas kokoonpanovaihe Kolmannessa kokoonpanovaiheessa pujotetaan telavaippa akselille. Telavaippa tulee sijoittaa siten, että se sijoituu telapetissä olevien ohjainpintojen päälle. Telavaipan oikean päädyn tulee sijaita mahdollisimman lähellä ensimmäistä päätylaippaa. Kuva 8. Telavaippa telapetin päällä.

17 TMPEREEN MMTTIKORKEKOULU TUTKINTOTYÖ 7() Kone ja tuotantotekniikka, Tuotekehitys Markus Hakala. Neljäs kokoonpanovaihe Neljännessä kokoonpanovaiheessa pujotetaan toinen päätylaippa akselille. Laippa tulee sijoittaa siten, että se sijoituu mahdollisimman lähelle telavaipan vasenta päätyä. Kuva 9. Toinen päätylaippa pujotettuna akselille..6 Viides kokoonpanovaihe Viidennessä kokoonpanovaiheessa painetaan sylinterillä päätylaipat ja telavaippa telapetin vastinpintaa vasten. Sylinterin pitäessä koko pakettia kasassa hitsataan pistehitsillä päätylaipat telavaippaan, samalla hitsataan telan oikeassa päässä akseli kiinni päätylaippaan. Kuva 0. Osat puristettuna vastinkappaletta vasten.

18 TMPEREEN MMTTIKORKEKOULU TUTKINTOTYÖ 8() Kone ja tuotantotekniikka, Tuotekehitys Markus Hakala.7 Kuudes kokoonpanovaihe Kuudennessa kokoonpanovaiheessa avataan tarraimet ja viedään pistehitsattu tela jigin vasemmassa päädyssä olevaan holkkiin. Holkkien täyttö on hyvä aloittaa kauimpana robotista olevasta holkista, tällöin aikaisemmin tuotu tela ei ole seuraavaksi tuotavan telan tiellä. Kun jokaisessa holkissa on tela, hoidetaan lopullinen päätylaippojen ja akselien hitsaus. Kun jokaisen telan pääty on hitsattu, käännetään telat ympäri ja hitsataan myös toiset päädyt. Kuva. Pistehitsatut telat holkeissa. Kokoonpanovaiheissa käytetään tarraimena kuvan pienempää kaksileukaista tarrainta. Kokoonpanovaiheissa 6 tarraimena toimii kuvan isompi kaksileukainen tarrain. Kuvassa nähdään robotti työssään.

19 TMPEREEN MMTTIKORKEKOULU TUTKINTOTYÖ 9() Kone ja tuotantotekniikka, Tuotekehitys Markus Hakala Kuva. Pienempileukainen tarrain. Kuva. Isompileukainen tarrain.

20 TMPEREEN MMTTIKORKEKOULU TUTKINTOTYÖ 0() Kone ja tuotantotekniikka, Tuotekehitys Markus Hakala Kuva. Pistehitsaus käynnissä.

21 TMPEREEN MMTTIKORKEKOULU TUTKINTOTYÖ () Kone ja tuotantotekniikka, Tuotekehitys Markus Hakala 6 YHTEENVETO Tämän tutkintotyön tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa Tampereen ammattikorkeakoululla opetuskäytössä olevalle Motoman SK6 - robotille harjoitustyö. Harjoitustyön suunnittelu lähti etenemään suunnittelulle tyypillisessä järjestyksessä: tarve, ehdotus, toteutus. Harjoitustyön päätavoitteina oli, että suoritettavassa harjoitustyössä opiskelijat saisivat kuvan robottien käytöstä koneteollisuudessa ja että työn tulee pitää sisällään kappaleen käsittelyä ja hitsausta. Toissijaisina tavoitteina oli, että harjoitustyössä syntyviä kappaleita voitaisiin käyttää myöhemmin muilla kursseilla opetuskäytössä ja että valmistettavia kappaleita kokoonpantaisiin useampia samanaikaisesti. Valitsemalla kokoonpantavaksi kappaleeksi tela saatiin täytettyä harjoitustyön päätavoitteet, näiden lisäksi syntyviä teloja voidaan käyttää tulevaisuudessa opetustarkoituksessa esimerkiksi telojen tasapainoittamiseen liittyvän harjoitustyön avulla. Suunnittelun tuloksena syntyi kolme erilaista kokoonpanojigi-vaihtoehtoa. Valittu kokoonpanojigi ei ole jokaiselta osaltaan käytännön ihannetta vastaava, mutta kun muistetaan, että jigi tulee opetuskäyttöön, niin saadaan aikaan toimiva ratkaisu. Robotin käyttämiin tarraimiin suunniteltiin ja valmistettiin tehtävään sopivat leuat. Tulevaisuutta silmällä pitäen leuat ovat mitoitetut siten, että kyseisillä tarraimilla saadaan nyt katettua laajempi kirjo erikokoisia kappaleita.

22 TMPEREEN MMTTIKORKEKOULU TUTKINTOTYÖ () Kone ja tuotantotekniikka, Tuotekehitys Markus Hakala 7 TYÖN RVIOINTI Tutkintotyö oli kokonaisuudessaan mielenkiintoinen projekti. Tutkintotyön aiheena harjoitustyön suunnittelu oli varsin sopiva ja opettavainen. Työ sisälsi osaamista kone- ja automaatiosuunnittelusta, jonka rinnalla tuli hyödynnettyä koulussa hankittua Inventor-mallinnusohjelman osaamista. Kokoonpanojigin ja tarraimien leukojen valmistuksessa oli hyötyä harjoittelujaksojen aikana saadusta työpajakokemuksesta. Lopullinen ratkaisu kokoonpanojigiksi oli joiltakin osin kompromissi, mielenkiintoista olikin yrittää yhdistää käytännön työelämän ratkaisut harjoitustyön kanssa. Tosiasia on, että paras harjoitustyö on mahdollisimman lähellä käytännön työelämän vastaavaa tilannetta. Verrattaessa suunniteltua harjoitustyötä aikaisempiin Motoman SK6 - robotin kokoonpanoharjoitustöihin, voidaan todeta, että nyt ollaan lähempänä tuota tavoiteltua käytännön työelämän tilannetta. Robotin ohjelmoinnin kannalta harjoitustyö pitää sisällään muutaman mielenkiintoisen kohdan, joissa tulee edetä rauhassa, ettei syntyisi törmäyksiä.

23 TMPEREEN MMTTIKORKEKOULU TUTKINTOTYÖ () Kone ja tuotantotekniikka, Tuotekehitys Markus Hakala LÄHELUETTELO Painetut lähteet Järvinen Kari, koneautomaation opettaja. Koneautomaation luentojen aineisto. Tampereen mmattikorkeakoulu. Tampere 007. Pekki Suominen, Työturvallisuus hitsaussolussa, lyhennelmä. Teknikkotyö. Tampereen talouden ja tekniikan oppilaitos. Koneosasto. Motoman Robotit Oy, Motoman laitekäsikirja, 997 Esko Valtanen, Tekniikan taulukkokirja. Genesis Kirjat Oy. Gummerus Kirjapaino Jyväskylä 00. Sähköiset lähteet Tutkintotyöohje. [Sähköinen dokumentti]. Tampereen mmattikorkea koulun intranet. [viitattu.0.007]. Saatavissa:

24 Liite. Robotinohjausjärjestelmän tekniset tiedot. Ohjausyksikkö Rakenne Täysin suljettu Jäähdytys Lämmönvaihdin Mitat 900(L)x600(K)x60(S) mm Paino 90 kg Lämpötila Käyttö Suhteellinen kosteus Max 90 % Suojausluokka IP Jännite - vaihe, 00V Maadoitus < 00 Ω igitaaliset tulot ja lähdöt joista + 0 vapaita PL-toiminta Sisäänrakennettu, 00 askelta, ohjelmoitavissa käskyä Kiihtyvyys / hidastuvuusohjaus igitaalinen Muistikapasiteetti 00 pistettä ( 6 akselia ) kselit 6 kpl Käyttöpaneeli Mitat Näppäimet 6(L)x8(K)x6(S) mm Käynnistys, pysäytys, työkierto, hätäpysäytys Ohjelmointiyksikkö Materiaali Mitat Paino Käyttö Turvallisuus Iskunkestävä muovi (L)x8(K)x7(S) mm, kg 0 merkkiä x riviä - asentoinen sallintakytkin Ohjelmointitoiminnot Koordinaatistot kselikohtainen, sylinteri, suorakulmainen, työkalu, käyttäjä Robotin liikkeet Vapaa-, lineaari-, ympyrä- ja erikoisliike Vapaa liike, prosenttia lineaari ja ympyrä mm/s,cm/min, Nopeusyksiköt aste/s Ohjelmointikäskyt Työkierto, matemaattiset, ajastimet ym. Pisteiden siirto, poisto, lisäys Mahdollista sekä robotin että ulkoisilla akseleilla Ohjelman muokkaus Leikkaa/liitä-toiminto, kopioi Pisteiden tarkistus Käsiajona eteen- ja taaksepäin ( myös ympyrä ) Nopeuden säätö Myös ajon aikana

25 Hitsausarvojen säätö Myös ajon aikana Siirtotoiminnot Yhdensuuntais-, autom-, PM- ja relatiivisiirto I/O toiminta Yksittäin tai ryhmä ( binääri, ) Ohjelmointitapa Kosketusnäyttö Ohjelmakieli INFORM II Näyttökieli Suomi ( ja 7 muuta ) Työkalupisteet kpl ja mahdollisuus ulkoista TKP-määritys utomaattinen laskenta Turvallisuus Käyttäjäturvallisuus Ohjelmointilukitus Törmäyssuojakuutiot Robotin lukitus Ohjauskaapin lukitus iagnostiikka Käyttäjäviestit -asentoinen sallintakytkin, ohjelmoidessa turvanopeus Estää käyttöpaneelin näppäimien käytön lue, jossa robotin törmäys estetty muihin laitteisiin Testiajo robotin ollessa liikkumatta Ovi lukossa pääkytkimen ON-asennossa Hälytys- ja virhekoodit selityksineen Mahdollista tehdä omia viestejä ja hälytyksiä Huoltotoiminnat Käyttötunnit Hälytykset iagnostiikka I/O Ohjausvirta, servovirta, ohjelma-aika, toiminta-aika ja työkaluaika 0 viimeisintä hälytystä selityksineen I/O ( mahdollista nimetä ), servojärjestelmä, muuttujat ym. iagnostiikka ja lähtöjen käsiohjaus Lisätoiminnat igitaaliset tulot ja lähdöt Max + joista 8+6 vapaita nalogiset lähdöt Max kpl ( ± V ) nalogiset tulot Max kpl Muistikapasiteetti Max pistettä 6 akselilla Erikoisohjelmistot Sensori, kuljettimen synkronointi, railon seuranta Jatkuva pyöritys Robotin 6 akseli ja ulkoiset akselit Ulkoiset akselit Max kpl Näköjärjestelmä MotoEye II

26 Osaluettelo Osa No. Määrä Kuvaus huomioitavaa MHSL-6 SM-kolmileukatarrain telapeti runko 6 pintalevy 7 l profiili 0x0x00 8 ISO 07 - M8 x 9 6 ISO HV 0 l profiili 0x0x0 ISO 67/ - 0x0x - 0 kulmatuki 0 ISO 76 - M8 x 0 ISO 67/ - 0x0x - 0 tarraimen tuki P9 S _00 SM-sylinteri 7 paininholkki 8 ISO 0 - M8 esigned by hecked by pproved by ate ate M.H Kokoonpanojigi ja PI-laitteet 6 Kokoonpano Edition Sheet /

27 , n88,9 n8 n0 n78,9 a a Osaluettelo Osa No. Määrä Nimi Huomioitavaa tela runko laippa akseli esigned by hecked by pproved by ate ate M.H kokoonpantava kappale, vaihtoehto 6 Edition Sheet /

28 n88,9 n7,9 n0 n8 a a a a Osaluettelo Osa No. Määrä Kuvaus Huomioitavaa telavaippa laippa akseli esigned by hecked by pproved by ate ate M.H..007 kokoonpantava kappale, toteutunut 6 Edition Sheet /

29 6 a kpl a 0 a a Osaluettelo Osa No. Määrä Kuvaus Huomioitavaa 0x0x L=890 0x0x L=0 Reikäjako 0 0x0x L=0 Reikäjako 0 0x0x L=0 holkki esigned by hecked by pproved by ate ate M.H Hitsauskuva 6 Runko Edition Sheet /

30 n0 läpi, kpl esigned by hecked by pproved by ate ate M.H putkipalkki 6 00 Edition Sheet /

31 6 0 n kpl esigned by hecked by pproved by ate ate M.H oikea kulmarauta 6 00 Edition Sheet /

32 6 0 n kpl esigned by hecked by pproved by ate ate M.H vasen kulmarauta 6 00 Edition Sheet /

33 6 0 n7 n0, esigned by hecked by pproved by ate ate M.H..007 holkki 6 00 Edition Sheet /

34 6 0 a a a 0 0 a a Osaluettelo Osa No. Määrä Kuvaus Huomioitavaa pohjalevy kylkilevy vastin ala pystylevy esigned by hecked by pproved by ate ate M.H Telapeti Hitsauskuva Edition Sheet /

35 6 70 R esigned by hecked by pproved by ate ate M.H pohjalevy 6 00 Edition Sheet /

36 esigned by hecked by pproved by ate ate M.H kylkilevy 6 00 Edition Sheet /

37 esigned by hecked by pproved by ate ate M.H välilevy 6 00 Edition Sheet /

38 esigned by hecked by pproved by ate ate M.H pystylevy 6 00 Edition Sheet /

39 6 Materiaali alumiini 9 n n esigned by hecked by pproved by ate ate M.H pintalevy Edition Sheet /

40 esigned by hecked by pproved by ate ate M.H l profiili 0x0x Edition Sheet /

41 esigned by hecked by pproved by ate ate M.H l profiili 0x0x Edition Sheet /

42 6 0 0 n8 7 0 n8 7 0 esigned by hecked by pproved by ate ate M.H kulmatuki 6 0 Edition Sheet /

43 6 0 n ,,7, 0 n n kpl n esigned by hecked by pproved by ate ate M.H tarraimen tuki 6 0 Edition Sheet /

44 6, 0 6 n7 n M0x. esigned by hecked by pproved by ate ate M.H..007 paininholkki 6 07 Edition Sheet /

45 6 8 8 esigned by hecked by pproved by ate ate M.H sylinterin ja tarraimen asemointi 6 Edition Sheet /

46 KÄYTETTY OHJELM: /IR MRKUS ISOTRR,ISOVIENT,KPISTE,MIGHKU MIGVIENT,TRHKU,TRTOFF,TRTON TRVIENT //INST ///TE 007/0/0 :9 ///TTR S,RW ///GROUP R,ST NOP LL JO:TRHKU LL JO:TRTON MOVJ 0000 E0000 VJ=00.00 MOVJ 000 E000 VJ=00.00 MOVJ 000 E000 VJ=0.00 MOVJ 000 E000 VJ=.00 MOVL 000 E000 V=.0 TIMER T=.00 LL JO:TRTOFF TIMER T=.00 MOVL 000 E000 V=.0 MOVJ 0006 E0006 VJ=.00 MOVJ 0007 E0007 VJ=0.00 MOVJ 0008 E0008 VJ=0.00 MOVJ 0009 E0009 VJ=.00 MOVJ 000 E000 VJ=.00 MOVJ 00 E00 VJ=.00 MOVJ 00 E00 VJ=.00 MOVL 00 E00 V=.0 MOVL 00 E00 V=.0 MOVL 00 E00 V=.0 MOVL 006 E006 V=.0 OUT OT#() ON TIMER T=.00 OUT OT#() OFF LL JO:TRTON TIMER T=.00 MOVJ 007 E007 VJ=.00 MOVJ 008 E008 VJ=0.00 MOVJ 009 E009 VJ=00.00 MOVJ 000 E000 VJ=0.00 MOVJ 00 E00 VJ=.00 Siirtyminen. MOVJ 00 E00 VJ=.00 MOVL 00 E00 V=0.0 MOVL 00 E00 V=0.0 MOVL 00 E00 V=.0 LL JO:TRTOFF MOVL 006 E006 V=.0 MOVJ 007 E007 VJ=.00 MOVJ 008 E008 VJ=0.00 MOVJ 009 E009 VJ=00.00 MOVJ 000 E000 VJ=00.00 MOVJ 00 E00 VJ=0.00 MOVJ 00 E00 VJ=.00 MOVJ 00 E00 VJ=.0 MOVL 00 E00 V=.0 MOVL 00 E00 V=.0 Pienen tarraimen haku Leukojen aukaisu. kselille paikoitus. Leukojen sulkeminen. kselin vienti jigiin. kselia pitävän sylinterin plus liike ja leukojen aukaisu. laipalle. Leukojen sulkeminen. laipan pujoittaminen akselille.

47 MOVL 006 E006 V=.0 LL JO:TRTON TIMER T=.00 MOVJ 007 E007 VJ=.00 MOVJ 008 E008 VJ=.00 MOVJ 009 E009 VJ=.00 MOVL 000 E000 V=.0 MOVL 00 E00 V=.0 MOVL 00 E00 V=.0 MOVJ 00 E00 VJ=0.00 LL JO:TRTON MOVJ 00 E00 VJ=00.00 LL JO:TRVIENT LL JO:ISOTRR MOVJ 00 E00 VJ=0.00 MOVJ 006 E006 VJ=0.00 MOVJ 007 E007 VJ=0.00 LL JO:TRTON MOVJ 008 E008 VJ=0.00 MOVJ 009 E009 VJ=.00 LL JO:TRTOFF MOVJ 000 E000 VJ=.00 MOVJ 00 E00 VJ=0.00 MOVJ 00 E00 VJ=00.00 MOVJ 00 E00 VJ=0.00 MOVL 00 E00 V=0.0 MOVL 00 E00 V=.0 MOVL 006 E006 V=.0 MOVL 007 E007 V=.0 MOVL 008 E008 V=.0 MOVL 009 E009 V=.0 MOVL 0060 E0060 V=.0 MOVL 006 E006 V=.0 MOVL 006 E006 V=.0 MOVL 006 E006 V=.0 MOVL 006 E006 V=.0 MOVL 006 E006 V=.0 MOVL 0066 E0066 V=.0 MOVL 0067 E0067 V=.0 MOVL 0068 E0068 V=.0 MOVL 0069 E0069 V=.0 MOVL 0070 E0070 V=.0 MOVL 007 E007 V=.0 MOVL 007 E007 V=.0 MOVL 007 E007 V=.0 MOVL 007 E007 V=.0 MOVL 007 E007 V=.0 MOVL 0076 E0076 V=.0 MOVL 0077 E0077 V=.0 MOVL 0078 E0078 V=.0 MOVL 0079 E0079 V=.0 MOVL 0080 E0080 V=.0 LL JO:TRTON MOVJ 008 E008 VJ=.00 MOVJ 008 E008 VJ=.00 MOVJ 008 E008 VJ=0.00 LL JO:ISOVIENT LL JO:TRHKU Leukojen aukaisu. Laipan työntäminen paikoilleen. Pienen tarraimen pois vienti ja ison tarraimen haku. Telavaipan haku. Telavaipan pujotus telapetin päälle. Telavaipan irroitus ja tarraimen vaihto.

48 MOVJ 008 E008 VJ=00.00 MOVJ 008 E008 VJ=00.00 MOVJ 0086 E0086 VJ=0.00 MOVJ 0087 E0087 VJ=.00 LL JO:TRTON MOVJ 0088 E0088 VJ=.0 MOVJ 0089 E0089 VJ=.0 MOVL 0090 E0090 V=.0 LL JO:TRTOFF TIMER T=.00 MOVL 009 E009 V=.0. laipan haku ja MOVJ 009 E009 VJ=.00 pujotus akselille. MOVJ 009 E009 VJ=0.00 Yhteenpainavan MOVJ 009 E009 VJ=00.00 sylinterin plus MOVJ 009 E009 VJ=0.00 liike. Tarraimen pois MOVJ 0096 E0096 VJ=.00 vienti. MOVL 0097 E0097 V=.0 MOVL 0098 E0098 V=.0 OUT OT#() OFF MOVL 0099 E0099 V=.0 MOVL 000 E000 V=.0 MOVJ 00 E00 VJ=.00 OUT OT#() ON TIMER T=.00 OUT OT#() OFF MOVJ 00 E00 VJ=0.00 LL JO:TRVIENT LL JO:MIGHKU MOVJ 00 E00 VJ=00.00 MOVJ 00 E00 VJ=0.00 MOVJ 00 E00 VJ=.00 MOVJ 006 E006 VJ=.00 MOVJ 007 E007 VJ=.0 RON SF#() MOVL 008 E008 ROF EF#() MOVJ 009 E009 VJ=.00 MOVJ 00 E00 VJ=.00 MOVJ 0 E0 VJ=.00 MOVJ 0 E0 VJ=.0 Hitsaussuuttimen haku. RON SF#() Laippojen ja akselin MOVL 0 E0 hitsaus. ROF EF#() MOVJ 0 E0 VJ=.00 MOVJ 0 E0 VJ=.00 MOVJ 06 E06 VJ=.00 MOVJ 07 E07 VJ=.0 RON SF#() MOVL 08 E08 ROF EF#() MOVJ 09 E09 VJ=.00 MOVJ 00 E00 VJ=.00 MOVJ 0 E0 VJ=.0 RON SF#() MOVL 0 E0 ROF EF#() MOVJ 0 E0 VJ=.00 MOVJ 0 E0 VJ=.00

49 MOVJ 0 E0 VJ=.00 MOVJ 06 E06 VJ=.0 MOVJ 07 E07 VJ=.0 MOVJ 08 E08 VJ=.0 RON SF#() MOVL 09 E09 ROF EF#() MOVJ 00 E00 VJ=.00 MOVJ 0 E0 VJ=0.00 LL JO:MIGVIENT LL JO:TRHKU MOVJ 0 E0 VJ=00.00 MOVJ 0 E0 VJ=0.00 MOVJ 0 E0 VJ=.00 OUT OT#() ON TIMER T=.00 OUT OT#() OFF OUT OT#() OFF OUT OT#() ON MOVJ 0 E0 VJ=0.00 MOVJ 06 E06 VJ=.00 MOVL 07 E07 V=.0 MOVL 08 E08 V=.0 MOVL 09 E09 V=.0 LL JO:TRTOFF MOVL 00 E00 V=.0 MOVL 0 E0 V=.0 MOVJ 0 E0 VJ=.00 EN Hitsaus jatkuu. Telan siirto.

50 KÄYTETYT LIOHJELMT: /JO //NME ISOTRR //POS ///NPOS 0,0,0,0,0,0 ///TOOL 0 ///POSTYPE PULSE ///PULSE 0000=60,-06,-09,,76, =69,6,-797,,97, =69,70,-77,,8, =798,68,-7987,9,0,66 000=8,67,-80978,-,66, =8,86,-86,-6,, =8,6,-7977,-,, =8,,-7660,-9,089, =,-0,-77,-8,008, =67,-907,-9006,-,0,679 E0000=908 E000=908 E000=908 E000=908 E000=908 E000=908 E0006=908 E0007=908 E0008=908 E0009=908 //INST ///TE 007/0/ :07 ///TTR S,RW ///GROUP R,ST NOP MOVJ 0000 E0000 VJ=0.00 MOVJ 000 E000 VJ=0.00 MOVJ 000 E000 VJ=.00 MOVJ 000 E000 VJ=.0 TIMER T=.00 MOVL 000 E000 V=.0 MOVL 000 E000 V=.0 OUT OT#() OFF TIMER T=.00 MOVL 0006 E0006 V=.0 MOVL 0007 E0007 V=0.0 MOVL 0008 E0008 V=0.0 MOVJ 0009 E0009 VJ=.00 RET EN /JO //NME ISOVIENT //POS ///NPOS 8,0,8,0,0,0 ///TOOL 0 ///POSTYPE PULSE ///PULSE 0000=6,-708,-68,-9,76, =87,-8,-76,-,098,6609 Ison tarraimen haku.

51 000=99,07,-79,-,086, =87,7,-7990,-6,67, =76,6,-800,-7,88, =76,8,-8970,-9,68, =76,06,-7787,-,9, =76,-70,-6,-7,077,6666 E0000=908 E000=908 E000=908 E000=908 E000=908 E000=908 E0006=908 E0007=908 //INST ///TE 007/0/ 08: ///TTR S,RW ///GROUP R,ST NOP MOVJ 0000 E0000 VJ=.00 MOVJ 000 E000 VJ=.00 MOVL 000 E000 V=0.0 MOVL 000 E000 V=0.0 MOVL 000 E000 V=0.0 MOVL 000 E000 V=.0 TIMER T=.00 OUT OT#() ON OUT OT#() OFF TIMER T=.00 MOVL 0006 E0006 V=.0 MOVJ 0007 E0007 VJ=.00 LL JO:KPISTE RET EN /JO //NME KPISTE //POS ///NPOS,0,0,0,0,0 ///TOOL 0 ///POSTYPE PULSE ///PULSE 0000=7,-7070,8,8,-87,-979 //INST ///TE 00//0 : ///TTR S,RO ///GROUP R NOP MOVJ 0000 VJ=0.00 EN /JO //NME MIGHKU //POS ///NPOS,0,0,0,0,0 ///TOOL 0 ///POSTYPE PULSE ///PULSE 0000=-607,-87,69,6,-8088,88 000=-,-9,,-06,-776,-999 Ison tarraimen pois vienti. K piste.

52 ///TOOL 000=-8,-7,97,-0,-,-9999 ///TOOL 0 000=-,-9,,-06,-776, =-607,-97,9,,7,877 //INST ///TE 006/09/ :8 ///TTR S,RW ///GROUP R NOP MOVJ 0000 VJ=.00 MOVJ 000 VJ=.00 OUT OT#() OFF OUT OT#() ON WIT IN#()=ON MOVJ 000 VJ=.6 OUT OT#() OFF TIMER T=.00 OUT OT#() OFF OUT OT#() ON WIT IN#()=ON MOVJ 000 VJ=.6 MOVJ 000 VJ=.00 RET EN /JO //NME MIGVIENT //POS ///NPOS,0,0,0,0,0 ///TOOL 0 ///POSTYPE PULSE ///PULSE 0000=-607,-87,76,6,-8088,88 ///TOOL 000=-88,-708,99,-70,-96,-9877 ///TOOL 0 000=-,-9,,-06,-776,-999 //INST ///TE 00/0/0 : ///TTR S,RW ///GROUP R NOP MOVJ 0000 VJ=0.00 MOVJ 000 VJ=6. OUT OT#() OFF OUT OT#() ON WIT IN#()=ON OUT OT#() ON OUT OT#() OFF MOVJ 000 VJ=. OUT OT#() ON WIT IN#()=ON RET EN /JO //NME TRHKU //POS ///NPOS 9,0,0,0,0,0 Hitsaussuuttimen haku Hitsaussuutin pois.

53 ///TOOL 0 ///POSTYPE PULSE ///PULSE 0000=-607,-87,807,6,-8088,88 000=-7090,-70,-6,-,8,798 ///TOOL 000=-9,-8008,-60,,80, =-6,67,-798,7,66, =-77,066,-889,8,7, =-76,76,-8070,7,8, =-6960,-608,-800,96,9, =-686,-878,-760,,767, =-686,-878,67,,-,99 //INST ///TE 00//0 :9 ///TTR S,RW ///GROUP R NOP MOVJ 0000 VJ=.00 MOVJ 000 VJ=0.00 MOVJ 000 VJ=0.00 MOVL 000 V=0.0 MOVL 000 V=9.0 OUT OT#() OFF TIMER T=.00 MOVL 000 V=9.0 MOVL 0006 V=0.0 MOVL 0007 V=00.0 MOVJ 0008 VJ=00.00 RET EN /JO //NME TRTOFF //POS ///NPOS 0,0,0,0,0,0 //INST ///TE 007/0/ :8 ///TTR S,RW ///GROUP R NOP OUT OT#() ON OUT OT#(8) ON TIMER T=.00 RET EN /JO //NME TRTON //POS ///NPOS 0,0,0,0,0,0 //INST ///TE 007/0/ :6 ///TTR S,RW ///GROUP R NOP OUT OT#() ON OUT OT#(8) OFF TIMER T=.00 OUT OT#() OFF Pienen tarraimen haku. Tarraimen leukojen sulkeminen. Tarraimen leukojen aukaisu.

54 RET EN /JO //NME TRVIENT //POS ///NPOS 9,0,0,0,0,0 ///TOOL 0 ///POSTYPE PULSE ///PULSE 0000=-607,-87,807,6,-8088,88 000=-607,-086,-,,609,877 ///TOOL 000=-8,-868,-6,0,98, =-67,-008,-79080,7,080,-7 000=-80,77,-8077,,, =-,8,-80,0,0, =-07,9,-89,6,9, =-,679,-7867,0,060, =-79,-60,66,09,-06,69 //INST ///TE 006/0/8 6:7 ///TTR S,RO ///GROUP R NOP MOVJ 0000 VJ=.00 MOVJ 000 VJ=0.00 MOVJ 000 VJ=0.00 MOVL 000 V=0.0 MOVL 000 V=0.0 MOVL 000 V=.0 MOVL 0006 V=.0 OUT OT#() ON OUT OT#() OFF TIMER T=0.0 MOVL 0007 V=0.0 MOVJ 0008 VJ=00.00 RET LL JO:KPISTE EN Pienen tarraimen pois vienti.