Robottien etäohjelmointiprojektin toteutus

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Robottien etäohjelmointiprojektin toteutus"

Hilja Jurkka
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Robottien etäohjelmointiprojektin toteutus Moduuli 4: Hitsausprosessit ja hitsausrobotin ohjelmointi Robottihitsauksen tuottavuus ja tehokas käyttö Heikki Aalto ja Ari Lylynoja

2 Esitelmän sisältö Mikä on off-line ohjelmointijärjestelmä eli OLP Onnistuneen projektin edellytykset Hankinnan perusteet vs. saavutettavat hyödyt Tekniset edellytykset Toimituskokonaisuus Projektin toteuttamisen eri vaiheet Suunnitelu Käyttöönotto Projektiorganisaatio Miten OLP-järjestelmä muuttaa yrityksen toimintamallia tapauksia tien varrelta

saavutettavat hyödyt Tekniset edellytykset Toimituskokonaisuus Projektin toteuttamisen

3 Mikä on off-lineohjelmointijärjestelmä eli OLP? 1/3 robottien tai NCkoneiden ohjelmointi ja ohjelmien testaus etukäteen tuotannon ulkopuolella olevalla PC:llä CAD in ja valmistuksen välissä CAD OLP TUOTANTO

ohjelmien testaus etukäteen tuotannon ulkopuolella

4 Mikä on OLP?...se on CAM 2/3 erimerkkiset CAD-järjestelmät erimerkkiset robotit

5 Mikä on OLP? Robotti ja NC-kone 3/3

6 Onnistuneen projektin edellytykset ja taloudelliset perusteet

7 Onnistuneen projektin edellytykset Ohjelmistohankinnalle on perusteet asiakasohjautuva tuotanto > varioituvat tuotteet toimitusvarmuus on yritykselle kriittinen tekijä laadun ylläpitäminen Toimittaja kykenee ottamaan ohjelmiston käyttöön asiakkaan sovellukselle (prosessikokemus) Asiakas sitoutuu ohjelmiston hankintaan ja käyttöönottoon projektille osoitetaan yrityksen sisältä vastuullinen vetäjä ohjelmiston käyttäjiksi koulutetaan sekä pääohjelmoija että hänelle vähintään yksi varahenkilö sekä koulutetaan CAD-yhdyshenkilö (tuotekehityksen sitouttaminen) TUKI: yhteistyö jatkuu käyttöönoton jälkeen!

ohjelmiston hankintaan ja käyttöönottoon projektille osoitetaan yrityksen sisältä vastuullinen vetäjä ohjelmiston käyttäjiksi koulutetaan sekä

8 Hankinnan perusteet vs. saavutettavat hyödyt Perusteet Saavutetut hyödyt Sarjat ovat pienet ja tuotanto asiakasohjautuvaa Tuotteiden myöhästyminen on kriittinen tekijä Työvoiman saatavuus on ongelma ja toisaalta robotti-investointi kannattamaton (pienet sarjat)! Ohjelmointi lattialla on vaikeaa, hidasta tai vaarallista Nollasarjat: halutun laadun saavuttaminen maksaa Laadun ylläpitäminen riippuu robottioperaattorista Tuotteen muutos ei aiheuta robotin seisottamista ohjelmoinnin ajaksi Robottien ohjelmointi tapahtuu etukäteen > nopea Ramp-Up Opettamalla ohjelmoitava robotti on kannattamaton: sen käyttösuhdetta heikentää toistuva ohjelmointi Isot kappaleet, ahtaat tilat, suuret pinnat tai vaaralliset olosuhteet ja suuri hitsimäärä Laadun saavuttamiseksi ei tarvita koekappaleita Ei riipu robottioperaattorista

robotti-investointi kannattamaton (pienet sarjat)!

9 Tekniset edellytykset Laitteet ja varusteet: PC: Windows 2000 tai XP, joka on varustettu muistia vähintään 512 MB keskusyksikkö vähintään 600 MHz 3D näytönohjain, Open GL miellään 3D CAD-ohjelmisto (ei vällttämätön alihankkijalle) tietoliikenneyhteydet robotti on varustettu tiedonsiirto-ohjelmistolla soluohjaimella tai massamuistiohjelmalla robottiohjelmien tallenntamiseksi railonseurannalla ja haulla (kaarihitsaus) kalibrointipiikillä

alihankkijalle) tietoliikenneyhteydet robotti on varustettu tiedonsiirto-ohjelmistolla soluohjaimella tai

10 Tekniset edellytykset Asennustyöt; ulkopuoliset palvelut Robotti, sen oheislaitteet ja ulkopuoliset radat on asennettu normaalia huolellisuutta noudattaen Suurten asemien kalibrointi vaatii ulkopuolisen mittauslaitteen, jos asennustyö tehty huolimattomasti > esim. Leica Laser Tracker

huolellisuutta noudattaen Suurten asemien kalibrointi vaatii

11 Saavutetut hyödyt $ Nopea Ramp-up $ seisokki keskimäärin 1/10 osaan $ tuotteen arvoa lisäämättömien työvaiheiden karsiminen; 40 h online 3 h prototuotannon karsiminen $ parantunut tasainen laatu: Robot IGRIP vapaan langan pituuden vakiointi ja poltinkulman muutosten esto 40 h offline

prototuotannon karsiminen $ parantunut tasainen laatu: Robot IGRIP

12 Nopea ramp-up suomeksi: tuotannon nopea ylösajo OLP 100% $ Robotti opetetaan tuotannossa, jona aikana tuotanto seisoo. t 2 t t 0 t 1 Suunnittelu Valmistus 12

13 Toimituskokonaisuus

14 Ohjelmoinnin vaatimuksia Tuotemallien helppo kiinnitettävyys jigeihin ja käsittelylaitteisiin Robotin paikoituspisteiden ( hitsien ja hakujen ) helppo ja nopea luonti Käyttäjäkoordinaatistojen helppo käyttö Käytettävän polttimen ja työkalupisteen helppo käyttö Prosessiparametrien joustava määrittely ( nopeudet, liiketyypit, hitsausparametrit / -aloitus ja - lopetustaulukot... ) Aliohjelmakutsujen helppo käytettävyys ( hakurutiinit, putsari, langankatkaisu, IO-liikenne... ) Ohjelman automaattinen kirjoitus Automaattinen törmäystarkastelu Virheetön ohjelman siirto robotille Robottiasemakohtaiset ohjelmointityökalut

nopeudet, liiketyypit, hitsausparametrit / -aloitus ja - lopetustaulukot.

15 Off-line ohjelmointijärjestelmä Kalibroitu robottisolun simulointimalli Robottiasemakohtaiset ohjelmointityökalut (makrot)

16 Hitsausasema ja tuotemalli Hitsausaseman lataus Hitsattavan tuotteen lataus Tuotteen kiinnitys valittuun jigiin automaattisesti topparien avulla tai vakiokiinnityskohtaan

17 Hitsit ja hitsiryhmät Hitsien piirrepohjainen luonti Hitsiryhmien kopiointi, peilaus ja siirto, automaattinen ulkoisten akselien uudelleenlaskenta

ulko- ja sisänurkan tunnistus Hakujen liittäminen hitseihin

18 Haut ja robotin käsittely Hakupisteiden automaattinen luonti valitun menetelmän perusteella Tuoterakenteeseen perustuva automaattihaku; ulko- ja sisänurkan tunnistus Hakujen liittäminen hitseihin Ulkoisten akselien ja hakuasennon hallinta Robotin manuaali-ajo, ohjauspaneeli

19 Ohjelmointi ja simulointi Prosessiparametrien määritys ( liiketyypit, nopeudet, hitsausparametrit/ aloitus- ja lopetustaulukko Automaattinen simulointiohjelman luonti Robottiohjelman simulointityökalut Törmäystarkastelu

ja lopetustaulukko Automaattinen simulointiohjelman

20 Ohjelman siirto tuotantoon

21 Ari Lylynoja Delfoi Hitsausrobotin ohjelmointi

22 Ohjelmoinnin vaiheet 1. Ladataan hitsausaseman malli 2. Ladataan kiinnitin ja tuote hitsausaseman simulointimalliin 3. Tehdään hitsiradat parametrisesti valmiita hitsityyppejä käyttäen 4. Määritetään hitsausjärjestys, jonka perusteella tehdään hitsausohjelma robotille 5. Ajetaan ohjelma ( ottaa huomioon törmäykset, nivelrajat, kiihtyvyys- ja nopeusrajat, singulariteetit ) 6. Käännetään ohjelma robottikohtaiselle kielelle ja siirretään tuotantorobotille

23 1) Hitsausasema

24 2) Kiinnitin ja tuote

25 3) Hitsit

26 4) Ohjelmointi

27 5) Ohjelman ajo

28 5) Törmäystarkastelu

29 6) Ohjelman siirto tuotantoon

30 Projektin toteuttamisen eri vaiheet - suunnittelu - käyttöönotto ja - koulutus

31 vaihe 1. Suunnittelu, uusi solu Tuote ja menetelmäanalyysi Hitsattavan tuotteen ja hitsityyppien sekä nykyisen valmistusmenetelmän läpikäyminen asiakkaan kanssa Robottisolun malli (lay-out): tuotemalli > solun malli Tehdään tarkka simulointimalli lähtien liikkeelle tuotteista, jotka solussa tullaan hitsaamaan Ulottuvuustarkastelu Törmäystarkastelut Valitaan toimilaitteiden tyypit ja dimensiot, liikealueet > Tiedot Asiakkaalle/Tiedot Robottitoimittajalle Huom. analogia: solusuunnittelu vs. tuotesuunnittelu - ensin malli sitten toteutus

32 vaihe 2. Käyttöönotto, uusi solu Suunnitellaan valmistusmenetelmän mukaiset makrot Makrojen testaus ja tarkastus Asiakkaan kanssa Robottisolun kalibrointi!!! TÄRKEÄ TYÖVAIHE!!! esimerkkiohjelmat, ohjelmien siirto tuotantoon hyväksyttämistesti

33 Koulutus, 4 henkilöä (1. malli) Projektipäällikkö, 1 hlö vastaa ohjelmiston vastaanotosta ja käyttöönotosta yrityksessä vastaa aikataulunseurannasta yrityksen sisällä vastaa ohjelmoijaresursseista hallitsee ohjelmiston käytön Ohjelmoija, 2 hlöä (vähintään), toinen pääkäyttäjä molemmat hallitsevat ohjelmiston käytön, toinen päätoiminen osaavat valmistusprosessin, mieluiten robottioperaattoreita tai valmistuksesta valittuja jatkokoulutukseen CAD yhdyshenkilö, 1 hlö vastaa valmistuksen tarpeiden välittämisestä tuotekehitykselle ja päinvastoin hallitsee ohjelmiston käytön pääpiirteet, kuten CAD-tiedonsiirron, ulottuvuus- ja törmäystarkastelun, kiinnitinsimuloinnin

34 Ohjelmoijien roolit Pääohjelmoija, 1 hlö, pääkäyttäjänä aluksi valmistusprosessin osaava, esim. kokenut robottihitsaaja vastaa ohjelmoijaresursseista hallitsee ohjelmiston käytön kykene tarvittaessa kouluttamaan itselleen varamiehen toimii myös CAD-yhdyshenkilönä Varaohjelmoija, 1 hlö (vähintään) pääkäyttäjän varamiehenä aluksi > myöhemmin käyttäjä osaa valmistusprosessin, mieluiten robottioperaattoreita tai valmistuksesta valittuja jatkokoulutukseen

35 Miten OLP muuttaa hitsauksen suunnittelua ja tuotantoa

36 Perinteinen tapa toimia Nykytilanne: tuotekehitys toimii erillään valmistuksesta CAD Tuoteprojektiryhmä kokoontuu, mutta siltä puuttuu varsinaiset työkalut tuotteen ja sen valmistuksen rinnakkaisesta suunnittelusta Valmistus saa tehtävän valmistaa tuotetta, kun se on loppuun asti suunniteltu!... ja tämän jälkeen muutokset maksavat! TUOTANTO

37 Miten OLP-järjestelmä muuttaa yrityksen toimintamallia? CAD suunnittelija saa tietoa tuoteen valmistettavuudesta etukäteen onko joku kappaleen osa valmistettavissa valitulla robotilla, tarvitaanko konstruktioon muutoksia OLP in käyttäjä saa tuotemallin käyttöönsä hyvissä ajoin ja voi aloittaa robotin ohjelmoinnin uudelle tuotteelle etukäteen CAD OLP Tuotanto käynnistyy ajoissa, konstruktiovirheet havaitaan etukäteen tuoteen vaihtuminen ei tarkoita robotin pysäyttämistä! hyväksyttävän laadun saavuttamiseksi ei tarvita koekappaleita TUOTANTO Tuotanto

38 Yhteenveto

39 Muistakaa! Tehkää (teetättäkää) simulointimalli ennen, kuin kone on pultattu lattiaan Muodostakaa joukkue, jossa on pelaajia suunnittelusta aina hitsareihin asti, huom. hitsareita ei saa jättää rannalle! Ohjelmisto on kuitenkin vain aputyökalu ihmiset ovat avainsasemassa Vaatikaa toimittajalta käyttöönotto, jossa ohjelmiston toiminta testataan

40 LISÄTIETOJA Heikki Aalto GSM:

Samankaltaiset tiedostot

Tuotteen hitsattavuuden testaus robottisimulointiohjelmalla. Kari Solehmainen Savonia Ammattikorkeakoulu HitSavonia

Tuotteen hitsattavuuden testaus robottisimulointiohjelmalla Kari Solehmainen Savonia Ammattikorkeakoulu HitSavonia Sisältö Yhtenäissuunnittelu (Concurrent engineering) Mallinnus ja simulointi Robottihitsauksen