Automated workpiece loading for flexible manufacturing system
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Authors
Date
2018-09-24
Department
Major/Subject
Mcode
ENG25
Degree programme
Master's Programme in Mechanical Engineering (MEC)
Language
en
Pages
58+7
Series
Abstract
Automation and industrial robots are used more and more in the manufacturing industry to increase productivity. Automated workpiece loading to machine tools is one of the most commonly used industrial robot applications. Automated workpiece loading enables unmanned utilization of machine tools. Unmanned production has several benefits such as increase in productivity and production output. Despite the popularity of automated workpiece loading to machine tools, automated workpiece loading for flexible manufacturing systems (FMS) is a rare application. The objective of this thesis was to examine if the implementation of automated workpiece loading for the FMS of the case company is reasonable and cost-effective. The thesis includes two parts. In literature review, basic information about flexible manufacturing systems and industrial robots are discussed. After literature review, the practical part of the thesis is presented. The practical part was started by analysing the current loading process and workpieces manufactured in the FMS. The workpieces, loading of which would be reasonable to be automated, were found during the workpiece analysis. After that, the predesigning of the automated loading system was executed. The predesigning included the examination of methods and equipment, which could be utilized in the automated loading and the modelling of concept-level layouts. Finally, different equipment and methods used in the automated workpiece loading were evaluated. The thesis presents matters, which need to be taken into consideration when company is planning to invest in automated workpiece loading for FMS. The SWOT-analysis revealed that several benefits can be obtained via automated workpiece loading. On the other hand, the possible weaknesses of the application need to be handled so that the implementation project will succeed. As a result of the thesis, the proposal of the automated loading system and future actions in the implementation project are provided.Automaatiota ja teollisuusrobotteja käytetään yhä enemmän valmistavassa teollisuudessa tuottavuuden kasvattamiseksi. Automaattinen työkappaleiden lataaminen työstökoneisiin on yksi suosituimmista teollisuusrobottien käyttökohteista. Automaattinen työkappaleiden lataaminen mahdollistaa työstökoneiden miehittämättömän käytön. Miehittämättömällä tuotannolla on useita hyötyjä, kuten tuottavuuden ja tuotannon määrän kasvu. Työstökoneiden automaattisen latauksen suosiosta huolimatta työkappaleiden automaattinen lataaminen joustaviin valmistusjärjestelmiin (FMS) on varsin harvinaista. Tämän diplomityön tavoitteena oli tutkia, onko työkappaleiden automaattinen lataaminen kohdeyrityksen joustavaan valmistusjärjestelmään järkevää ja kannattavaa toteuttaa. Diplomityö sisältää kaksi osaa. Kirjallisuuskatsauksessa esitellään joustaviin valmistusjärjestelmiin ja teollisuusrobotteihin liittyviä piirteitä ja ominaisuuksia. Diplomityön käytännön osuus alkoi latausprosessin nykytilaselvityksellä ja järjestelmässä valmistettavien työkappaleiden analysoinnilla. Työkappaleiden analysoinnin avulla löydettiin työkappaleet, joiden lataamisen automatisointi olisi järkevää. Tämän jälkeen suoritettiin automaattisen latausjärjestelmän alustava suunnittelu. Alustava suunnittelu sisälsi automaattisessa latauksessa mahdollisesti hyödynnettävien menetelmien ja laitteiden tutkimisen sekä konseptitason layout-suunnittelun. Lopuksi erilaisia laitteita ja menetelmiä vertailtiin keskenään. Diplomityö esittää asiat, jotka on otettava huomioon, kun yritys suunnittelee investoimista automaattiseen työkappaleiden lataamiseen joustavaan valmistusjärjestelmään. SWOT-analyysi paljasti, että automaattisella työkappaleiden latauksella saavutetaan useita hyötyjä. Toisaalta sovelluksen mahdolliset heikkoudet on pystyttävä hallitsemaan, jotta investointiprojekti onnistuu. Diplomityön tuloksena annetaan ehdotus automaattisesta latausjärjestelmästä ja tulevaisuuden toimista automaattisen latausjärjestelmän implementointiprojektissa.Description
Supervisor
Niemi, EskoThesis advisor
Niemi, EskoKeywords
industrial robot, automation, flexible manufacturing system, workpiece clamping