Robottisolulinjan sähköautomaatiosuunnittelu

Tässä työssä toteutettiin Ginolis Oy:lle modulaarisen robottilinjan automaatioosan sähköinen suunnittelu. Työn kohteeksi rajattiin laitteen sähköistys- ja instrumentointikaapelointi sekä tehosuunnittelu. Lisäksi työssä toteutettiin ohjeistus ja työkalut robottiloinjan moduulien HW-suunnitteluun. Työ tehtiin CADSsuunnitteluohjelmalla ja Excel-taulukkolaskentaohjelmalla. Ginolis Oy:n robottilinjat ovat olleet perinteisesti asiakkaan vaatimuksien mukaan rakennettuja kokonaisuuksia. Liikevaihdon laajentaminen ja ajan myötä kertynyt tietotaito mahdollistavat yrityksen toiminnan siirtymisen kohti sarjatuotantoa. Olemassa olevat tekniset ratkaisut ja uudet kehitteillä olevat laitteet täytyy muuttaa moduulipohjaisiksi rakennuspalasiksi robottilinjastojen kokoonpanoa nopeuttamaan. Hyöty saadaan nopeutuneesta suunnitteluajasta ja tuotannon puolella voidaan moduuleita kasata valmiiksi varastoon. Haasteena suunnittelussa ovat asiakkaiden erilaisten vaatimusten perusteella rakennetut eriävät versiot samoista laitteista ja asiakkaiden kohdemaiden eriävät viranomaisvaatimukset sähkölaitteiden rakentamiselle. Työ tehtiin löyhästi määritellyssä suunnitteluympäristössä suunnitteluohjelmalla, joka ei ole yhteen sopiva mekaniikkaosaston käyttämän ohjelmiston kanssa. Työssä valmistettiin yrityksen käyttöön robottilinjan modulaarinen sähkökuvahierarkiamalli. Robottilinjaston kuvat voidaan koota moduulitason peruskuvista ja piirtämällä solurakenteiden tuoteprojektikohtaiset kytkentäkaaviot. Robottisolun sähkönjakelun mitoitukseen valmistui tehon mitoitusmalli, jolla voidaan varmistaa sähkön syöttö ja sen kaapelointi robottisolussa ja solulinjassa. Tuotteen määrittelyyn valmistui BOM-luettelon malli, jota käytetään komponenttien oston ja sähkökuvien luettelon laatimisen apuna.An electrical automation design of the modular robot line has been developed in this thesis project. The focus of this work has been on the power and instrumentation cabling design of the line. In addition to the electrical design of the robot line, the modular design process has been developed and documented. Furthermore, tools have been generated for the line module power design. The design work has been done in the CADS electrical design environment, and Excel spreadsheet program has been used to create the calculation tools for the modular design of the HW. Up to today the robot lines of the Ginolis Ltd. have been tailor made for the end customers specifications. The growth of business, and the accumulated know how on the customers’ needs, opens a new door for the mass production of the robot modules. This requires that the existing designs are converted to modular units and all new designs at the design phase are directly designed into modular units. Thus the assembly of the robot lines can be accelerated by manufacturing modules beforehand to the stock, while new purchases are pouring in. The fact that each customer is using slightly different specifications, and the fact that safety regulatory requirements are country specific, pose the greatest challenges to the electrical design of the robot lines. So far this has led to re-design of the existing HW with more or less unoptimized end results. The design challenges are coming from undefined design process at the house together with noncompatible design SW between the automation and mechanics teams. A modular wiring schematic model has been generated for the robot cell module design in this thesis project. The robot line electrical design can be generated by combining the existing module schematics with robot line specific assembly drawings. The power calculation tool has been created for checking the robot line power supply generation and wiring. The BOM list model has been created to utilize the existing module BOM-lists at the robot line BOM and drawing lists generation.Liitteet 2 - 5 ovat luottamuksellisi