Robotiikkayhdistyksen kesäpäivät 2024
Robottihitsauksen huippuosaamista Savosta Robotiikkayhdistyksen 2024 vuoden kesäpäivän teemana oli tehokas robottihitsaus ja sen ohjelmointimenetelmät. Paikaksi valikoitui Vieremä, jossa aihepiiriin tutustuttiin seminaarin ja yritysvierailujen merkeissä. Mielenkiintoisen päivän sisältö purettiin vielä savusaunan lauteilla.
- Kirjoittaja:
- Jyri Luhtio
- Kirjoittaja:
- Aku Tuunainen
- Kuvat:
- Jyrki Latokartano
- Kuvat:
- Ponsse
- Kuvat:
- Ratesteel
- Julkaistu:
Päivä alkoi vierailulla Ratesteel Oy:ssä, joka on teräksen hitsaukseen erikoistunut konepaja ja ollut toiminnassa jo vuodesta 1988 lähtien. Yritys työllistää noin 60 työntekijää, joiden apuna tuotannossa työskentelee 14 eri robottia useammassa eri tavoin varustellussa robottiasemassa. Erkki Kaatrasalo esitteli, miten robotit on valjastettu hitsauksen esivalmistelutöihin (osien plasmaleikkaus), hitsaukseen (MAG- ja suurteho TIG-hitsaus), hitsipalkojen puhdistamiseen (kuonan putsaus neulahakkurilla) sekä hitsien viimeistelyyn (hionta nauhalla). Robotilla suoritettavat prosessit ja hitsausmenetelmät valitaan tuotteelle ja tuotannolle asetettujen vaatimusten mukaan. Hitsauksen aikana käytetään tyypillisesti railonseurantaa, perustuen joko valokaaren mittaukseen tai optisen anturin avulla. Useat robotit on varustettu myös työkalunvaihdolla, jotta robotin joustavuus lisääntyy, kun työkalu voidaan vaihtaa tarvittavan prosessin mukaan. Tuotannosta löytyy myös kaksi erilaista korkean automaatioasteen FMS-sovellusta, joissa roboteilla hitsataan joustavasti ja tehokkaasti eri työkappalevariaatioita. Myös jigitöntä hitsausta usean robotin yhteistyönä löytyy tuotannosta.
Graafisella etäohjelmoinnilla luodaan ohjelmat monille roboteille Ratesteelin tuotannossa. Etäohjelmointi selkeyttää ohjelmoijan työtä, koska samaa ohjelmistoa voidaan käyttää eri valmistajien roboteille ja eri prosesseille. Kaikissa robottiasemissa ei kuitenkaan hyödynnetä etäohjelmointia, koska sille ei ole tarvetta. Näissä robottiasemissa hyödynnetään robottien opetusyksikköä, jolla luodaan robottiohjelma selkeälle suoralle hitsille tai hyödynnetään ohjelman teossa parametrisuutta, joka soveltuu kyseessä olevalle tuotteelle. Etäohjelmoinnilla ja simuloinnilla saadaan kuitenkin tehostettua suunnittelun ja valmistuksen yhteistyötä. Tuotteiden suunnitteluvaiheessa etäohjelmoinnilla voidaan tarkastella hitsattavuutta ja tehdä mahdollisesti parannuksia tuotteeseen hitsattavuuden näkökulmasta ennen kuin tuote otetaan varsinaisesti tuotantoon.
Kesäpäivien toinen yritysvierailukohde oli Ponsse Oyj. Vierailu aloitettiin puheenvuoroilla auditoriossa. Heikki Selkälä kertoi, kuinka Ponssella hyödynnetään robotiikkaa hitsaustuotannossa sekä kuinka heillä robottien etäohjelmointia käytetään työkaluna tuotannon, suunnittelun ja tuotannonkehityksen parissa. Ponssella robotteja on tuotannossa tällä hetkellä 19 kappaletta, joista valtaosa hitsauksessa. Roboteilla on saavutettu tuotelaadun ja tuottavuuden parantuminen. Robotit ovat mahdollistaneet Ponssella myös sen, että työntekijät on saatu vapautettua vaativampiin tehtäviin, joihin robotit eivät sovellu. Ponssen tuotannossa robotteja käytetään eri hitsausprosesseissa ja hitsipalkojen puhdistamiseen sekä hitsien viimeistelyyn hionnalla. Hitsausprosessin yhteydessä käytetään tyypillisesti railonseurantaa. Robotteja hyödynnetään myös raepuhalluksessa, koneistuskoneiden työkalun vaihtoasemissa sekä koneistettujen työkappaleiden puhdistuksessa.
Robottien etäohjelmoinnilla on suuri merkitys Ponssen toiminnoissa. Etäohjelmoinnilla mahdollistetaan niin tuotesuunnittelun, tuotantoon saaton kuin robottiohjelmien ylläpidonkin tuki. Myös uusien robottiasemainvestointien hankesuunnittelua tuetaan etäohjelmoinnilla. Etäohjelmoinnilla voidaan varmistua robottihitsauksen tuottavuudesta jo tuotteiden suunnitteluvaiheessa. Robottiasemien tuottavuus saadaan etäohjelmoinnin avulla huomattavasti paremmaksi kuin robottien opetusyksiköllä. Etäohjelmoinnilla mahdollistetaan myös kyky vastata nopeisiin muutoksiin, joita välillä on tarpeen tehdä robottiohjelmien ylläpidossa. Näiden hyötyjen lisäksi ei pidä unohtaa robottien ohjelmointityön ergonomian ja työturvallisuuden parantumista etäohjelmoinnin avulla.
Robottien avulla voidaan turvata Suomessa tehtävää valmistusta ja taata hitsaustuotannon kilpailukyky. Ilman ihmisiä tuotanto ei kuitenkaan pyöri, eivätkä robotitkaan toimi. Robotit tarvitsevat ammattitaitoisen henkilökunnan niitä ohjaamaan. Työntekijöiden osaaminen on ollut ja tulee olemaan tärkeässä roolissa molemmissa vierailukohteissa. Valtaosa vierailukohteiden robottisoluista oli juuri tuotannon tarpeeseen räätälöityjä ratkaisuja, joiden suunnitteluun tarvitaan asiantuntijajoukon lisäksi simulointiympäristö eli käytännössä etäohjelmointiohjelmisto.
Hitsauksessa kaikkein vaativimmat työt suoritetaan usein käsin hitsaamalla. Kaikkein joustavin ja taitavin hitsaaja on siis aina ihminen eikä robotti. Roboteilla mahdollistetaan kuitenkin se, että käsihitsaajat saavat keskittyä näihin haastavimpiin kohteisiin, joita ovat tyypillisesti läpihit-
sausvaatimuksella olevat päittäisliitosten pohjapalot tai luokse päästävyydeltään robotille hankalat kohdat.