Roottorirobottisolun kehittäminen

Abstract

Vaasan ABB Oy Motors and Generators –yksikössä haluttiin parantaa synkronireluktanssi roottoreiden valmistukseen tarkoitetun robottisolun joustavuutta niin, että solulla voitaisiin aksiloida, sorvata sekä tasapainottaa 160-250 akselikorkuisten moottoreiden häkkikäämityt roottorit niiden kasvaneiden volyymien ansiosta. Kysymyksiä herättivät soluun tulevien muutosten takaisinmaksuaika sekä kuinka parantaa solun tuottavuutta, jotta investointi olisi kannattava. Ongelmana oli myös robottisolussa esiintyvät häiriöt, jotka tulevaisuudessakin laskisi tuottavuutta.

Opinnäytetyössä tutkittiin roottorirobottisolun toimintaa, jotta häiriöiden syyt saatiin selville. Tämän jälkeen eri vaihtoehtoja testattiin häiriöiden poistamiseksi. Työssä laskettiin soluun tehtävien muutosten takaisinmaksuaikoja ja annettiin ehdotuksia solun tuottavuuden parantamiseksi arvioitujen prosessiaikojen pohjalta. Lisäksi käytössä olleesta robottisolusta tehtiin simulointimalli ABB Robot Studio -ohjelmaa käyttäen.

Työn tuloksena saatiin häiriöiden syyt selville sekä suurin osa niistä poistettua. Tuloksina saatiin myös realistinen takaisinmaksuaika uuden solun muutosten investoinnille, ehdotuksia solun tuottavuuden parantamiseen sekä toimiva simulointimalli.

Tämän työn perusteella havaittiin muun muassa, että tavoite 2-3 vuoden takaisinmaksuajasta on vaikea, mutta mahdollista saavuuttaa ja kuinka monia asioita on otettava huomioon suunniteltaessa uutta automaatiosolua aina oikean robottityypin valinnasta lähtien.

The objective of this thesis was to develop already existing rotor robot unit in ABB Ltd. Motors and Generators in Vaasa. The purpose was to improve the flex-ibility of the robot unit that was manufacturing only synchronous reluctance ro-tors. That is why there was willingness for shaft pressing, turning and balancing 160-200 mm shaft height of the squirrel cage rotors in electric motors because of their increased demand. Questions that came up were how long the payback time of upcoming modifications of the unit is and how to increase its productivity in order the investment to be profitable. The problem was also disturbances of the unit that would decrease productivity of the unit also in the future.

In this thesis the functionality of the robot unit was first studied in order to map the reasons for disturbances. After that different options were tested in order to remove the disturbances. The payback times of the upcoming modifications of the unit were calculated and suggestions were given in order to increase the produc-tivity. The suggestions were based on estimated process times. Furthermore a simulation model was made of the existing robot unit.

The result of the thesis was that reasons for the disturbances were discovered and most of them were removed. The realistic payback time of the investment of the modifications in the upcoming unit was calculated. Also the suggestions in order to improve the profitability unit were given as well as a functional simulation model.

The conclusions of this work were among other things it is difficult but possible to reach the aimed 2-3 years payback and many things have to be taken into account when planning to new automation unit since the selection of right robot model.