Luistirakenteen valmistusystävällisyyden erityispiirteet robottihitsauksessa
Savolainen, Janne (2019)
Kandidaatintyö
Savolainen, Janne
2019
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019121247866
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019121247866
Tiivistelmä
Tämän kandidaatintyön tarkoituksena on tunnistaa ne erityispiirteet, jotka on otettava huomioon valmistusystävällisyyttä arvioitaessa, kun siirrytään manuaalisesta robotisoituun hitsaukseen. Tunnistettuja tekijöitä sovelletaan paalutuskoneissa käytettävän luistirakenteen kehittämiseksi.
Työ on kirjallisuustutkimus, josta saatuja tuloksia sovelletaan kohdeyrityksen valmistamaan tuotteeseen. Erityispiirteitä on haettu kirjallisuudesta hyödyntämällä LUT-yliopiston kirjallisia ja sähköisiä tietolähteitä. Erityispiirteiden tunnistamiseksi tutkitut aihealueet ovat hitsaustuotanto, hitsattavuus ja automaation taso. Kirjallisuustutkimuksen pohjalta laaditaan robottihitsauksen valmistusystävällisyyden kehittämiseen hyödynnettävä arviointilomake, johon keskeisimmät tunnistetut erityispiirteet on muotoiltu kysymyksiksi. Kokonaisuuden kannalta merkittävimpien tekijöiden erottelemiseksi erityispiirteille määritetään kolme luokkaa.
Luistirakenteen valmistettavuuteen vaikuttavia erityispiirteitä tutkitaan hyödyntämällä kehitettyä arviointilomaketta. Tuotteelle tunnistetut erityispiirteet jaotellaan nimettyihin luokkiin. Merkittävimpinä tuloksina luistirakenteelle on pidetty mahdollisuutta tuotevariaatioiden väliseen modulaarisuuteen, josta voidaan hyötyä siirryttäessä robotisoituun valmistukseen. Luistirakenteelle tunnistettuja erityispiirteitä hyödynnetään rakenteen kehityksessä, mutta tuotteelle tehtäviä muutoksia ei käsitellä tässä työssä.
Työtä voidaan hyödyntää osana robottihitsattavan tuotteen suunnitteluohjeita. Erityispiirteiden tarkastelun lisäksi suunnittelussa tulee kuitenkin huomioida myös yleiset valmistettavuuden tekijät. Aim of this bachelor’s thesis is to recognize the characteristics of manufacturability that shall be considered when changing from manual to robotized welding. Achieved results are utilized to improve the manufacturability of the slide structure which is used in piling rigs.
This thesis is a literature study, which results are applied for industrial product. The characteristics are searched from the literature using written and electronic databases of LUT-University. Areas that are studied in order to recognize the characteristics are welding production, weldability and the level of automation. Evaluation form which may be utilized to enhance manufacturability for robotic welding is constructed based on the literature study. Essential recognized characteristics are presented as questions in the evaluation form. Three classes are defined in order to categorize aspects that are the most significant for the big picture.
DFMA-characteristics of the slide structure are categorized for the three classes utilizing the evaluation form. Possibility for modularization of the slide structure is considered to be the most significant result since it may have a large impact in robotized production. Recognized characteristics are utilized in the design of the slide structure, but design changes are not presented in this paper.
This work may be utilized as a part of design guides for robot welded structure. However, general manufacturability factors shall be considered during the design in parallel with presented DFMA-characteristics.
Työ on kirjallisuustutkimus, josta saatuja tuloksia sovelletaan kohdeyrityksen valmistamaan tuotteeseen. Erityispiirteitä on haettu kirjallisuudesta hyödyntämällä LUT-yliopiston kirjallisia ja sähköisiä tietolähteitä. Erityispiirteiden tunnistamiseksi tutkitut aihealueet ovat hitsaustuotanto, hitsattavuus ja automaation taso. Kirjallisuustutkimuksen pohjalta laaditaan robottihitsauksen valmistusystävällisyyden kehittämiseen hyödynnettävä arviointilomake, johon keskeisimmät tunnistetut erityispiirteet on muotoiltu kysymyksiksi. Kokonaisuuden kannalta merkittävimpien tekijöiden erottelemiseksi erityispiirteille määritetään kolme luokkaa.
Luistirakenteen valmistettavuuteen vaikuttavia erityispiirteitä tutkitaan hyödyntämällä kehitettyä arviointilomaketta. Tuotteelle tunnistetut erityispiirteet jaotellaan nimettyihin luokkiin. Merkittävimpinä tuloksina luistirakenteelle on pidetty mahdollisuutta tuotevariaatioiden väliseen modulaarisuuteen, josta voidaan hyötyä siirryttäessä robotisoituun valmistukseen. Luistirakenteelle tunnistettuja erityispiirteitä hyödynnetään rakenteen kehityksessä, mutta tuotteelle tehtäviä muutoksia ei käsitellä tässä työssä.
Työtä voidaan hyödyntää osana robottihitsattavan tuotteen suunnitteluohjeita. Erityispiirteiden tarkastelun lisäksi suunnittelussa tulee kuitenkin huomioida myös yleiset valmistettavuuden tekijät.
This thesis is a literature study, which results are applied for industrial product. The characteristics are searched from the literature using written and electronic databases of LUT-University. Areas that are studied in order to recognize the characteristics are welding production, weldability and the level of automation. Evaluation form which may be utilized to enhance manufacturability for robotic welding is constructed based on the literature study. Essential recognized characteristics are presented as questions in the evaluation form. Three classes are defined in order to categorize aspects that are the most significant for the big picture.
DFMA-characteristics of the slide structure are categorized for the three classes utilizing the evaluation form. Possibility for modularization of the slide structure is considered to be the most significant result since it may have a large impact in robotized production. Recognized characteristics are utilized in the design of the slide structure, but design changes are not presented in this paper.
This work may be utilized as a part of design guides for robot welded structure. However, general manufacturability factors shall be considered during the design in parallel with presented DFMA-characteristics.