Robotisoidun hitsaussolun toiminnan kehittäminen ohutlevytuotteita valmistavassa yrityksessä

Abstract

Robotisoitu hitsaus tarjoaa mahdollisuuden tasaiseen laatuun ja miehittämättömään tuotantoon. Se ei ole kuitenkaan yhtä joustava menetelmä kuin käsinhitsaus ja siihen liittyy yleensä paljon asetus- ja ohjelmointikustannuksia. Tässä diplomityössä selvitetään, mitkä ovat robotisoidun ohutlevyjen hitsauksen erityispiirteet ja mitä seikkoja tulee huomioida robotisoidun hitsaussolun kehittämisessä.

Ohutlevytuotteiden tulee soveltua robotisoituun hitsaukseen. Ne ovat ohuita ja taipuisia kappaleita, joten liitosten tarkka kohdistaminen voi olla vaikeaa. Tämä edellyttää suunnittelulta menetelmän erityispiirteiden ymmärtämistä ja valmistukselta erinomaista laaduntuottokykyä.

Materiaaleina ohutlevyt ovat pääosin hyvin hitsattavia kaikilla tavanomaisilla menetelmillä.Haitallisten muodonmuutosten välttämiseksi kannattaa suosia hitsausprosesseja, joilla on mahdollisimman pieni lämmöntuonti. Saavutettu hitsausnopeus riippuu prosessin lisäksi myös liitosten kokoonpanon tarkkuudesta.

Työnkokeellisessa osassa selvitetään erään robottihitsaussolun kehitystyötä. Tavoitteena oli nostaa solun nopeus ja kapasiteetti vastaamaan yrityksen muun tuotannon tasoa.

Solua varten kehitettiin erityinen automaattisesti toimiva hitsauskiinnitin, jonka toimintaperiaate esitellään. Kiinnitin kohdistaaohutlevystä valmistetun kotelon pohjan sivut riittävän tarkasti, jotta ne voidaan hitsata robotilla.

Robotized welding offer's a chance for a constant quality and for an unstaffed production. However, it's not as flexible a method as welding by hand, and there are usually a lot of related setup and programming costs. The aim of this work is to explain what the special features of robotized sheet metal welding are and what should be considered when developing a robotized welding cell.

Sheet metalproducts should be suitable for robotized welding. They are thin and flexible parts, so a precise aligning of the seams may be difficult. Designers should understand the special features of this method, and the manufacturer should be able to achieve the required quality.

As a material, sheet metal is normally well applicable in all common welding methods. To prevent the harmfuldeformations one should choose welding processes, which have the minimum heat input. The achieved welding speed depends on the process, and also on the preciseness of the seams in assembly.

In the experimental part of the work the development actions of a certain robotic welding cell will be explained. The aim was to increase speed and capacity of the cell to meet the level of the company's production.

A special automatic welding fastener was developed for the robotic welding cell, the operating principle of which will be explained. The fastener aligns the sides of sheet metal boxes precisely enough, so that the seam can be welded with a robot.