Huolto ja Työkalut
teollisuusrobotti

Käytetyllä teollisuusrobotilla edullista käsittelytehoa pienyritykselle

Teollisuusrobottien ajatellaan kuuluvan vain suuriin tehtaisiin. Käytettyjä laitteita kuitenkin löytyy runsaasti markkinoilta, ja ammattitaitoisen asentajan avulla niiden uusiokäyttö onnistuu ongelmitta. Laitteesta voidaan saada vielä toimiva, kustannustehokas, ja mahdollisesti pitkäikäinenkin apu esimerkiksi pienen metallipajan toistoja vaativaan työvaiheeseen.
Tuomas Anttila
Robotti on tehokas vaihtoehto toistuviin töihin, kuten sahauksesta putkipalkkeihin tulleiden purseiden hiomiseen. Käsivarsi noukkii putkipalkin taka-alalla näkyvästä nipusta, käyttää kahta sivua smirgelillä (nuoli) ja asettelee palkin etualalla näkyvään kuljetustelineeseen.

Hietamet Oy on tyypillinen ylihärmäläinen metallialan pienyritys, joka tekee metallitöitä alihankintana suuremmille yrityksille. Hietametin pääasiakkaana on MSK Cabins, joka valmistaa Valtran ohjaamot. Hietametin vastuulle kuuluvat hytin osien välivaraston ylläpito, sekä erilaiset poraustyöt, taivutukset ja putkien sahaukset.

Samalla kiinteistöllä toimii myös Jobotics Oy, jonka palveluita ovat mm. teollisuusrobottien asennukset, käyttöönotot ja huollot, sekä laajempien kokonaisuuksien suunnittelu ja toteuttaminen. Joboticsin varastossa oli muutama käytetty teollisuusrobotti, jotka Hietametin omistaja Matti Hietamäki huomasi, ja keksi niille hyvinkin nopeasti käyttöä.

Tulosta tasaiseen tahtiin

Nimenomaan putkien sahaus on Hietamet Oy:n merkittävin työllistäjä. 60 neliöputken niput on nopeaa sahata mittaansa, mutta työtä lisää putkien hionta. Jokaiseen sahattuun putkeen tulee toiseen päähän kahdelle sivulle purseet, jotka täytyy hioa pois. 60x60 mm putket ovat noin 1–2 metrin mittaisia ja painavat noin 10–20 kiloa, joten niiden toistuva siirtely käsivoimin on erittäin raskasta työtä. Fyysisesti kuormittava työvaihe saatiin poistettua robotin hankinnan myötä.

Robotti on osana sahauslinjastoa, ja putkiniput tuodaan käsivarren ulottuville rullallista syöttöpöytää pitkin käsin työntämällä. Robotille syötetään putkien pituus, jonka mukaan se säätää liikkeensä. Magneeteilla toimiva tarttuja poimii putken nipusta, käyttää toisen pään kahta sivua smirgelillä, ja asettelee putket siistiin pinoon kuljetustelineeseen trukkia odottamaan.

Työskentelynopeus on mitoitettu samaksi kuin sahallakin. Robotin liikkeitä pystyisi nopeuttamaan, mutta rauhallisemmat liikkeet kasvattavat jo valmiiksi iäkkään käsivarren käyttöikää.

Tarkkuus servomoottoreilla

Hietametin robotti on vuosimallia 1997, mutta robottikäsivarsien perusrakenne ei näiltä ajoilta ole muuttunut paljoakaan. Jokaista niveltä liikutetaan servomoottorilla, joka tietää millilleen, missä asennossa nivel on. Tarkkuus onkin käsivarren toiminnan elinehto, sillä millin virheasento nivelessä on senttejä käsivarren päässä. Jos putken paksuus on 6 senttiä, ei käsivarsi muutaman sentin virheen myötä löytäisi kohdettaan.

Käsivarsi itsessään on samankaltainen kohteesta toiseen, mutta käsivarren päässä oleva työkalu on se, jolla robotista saadaan tiettyyn työhön sopiva. Hietametin robotissa itse työkalu on hyvin perinteinen, neljällä magneetilla toimiva tarttuja. Magneettien lisäksi tarttujassa on laseranturi, jolla käsivarsi saa mitattua etäisyyttä. Anturia käytetään esimerkiksi putkinipun asennon selvittämiseksi siltä varalta että se on tuotu syöttöpöydälle hieman vinossa. Käsivarsi myös silloin tällöin mittaa smirgelin terän kuluneisuuden, että purseita hiottaessa putken kärki osuu varmasti juuri oikeaan kohtaan.

Ohjelma hiottavana

Robotin asennus vie tällaisessa kohteessa 2–3 päivää, mutta etukäteen tehtyä ohjelmaa täytyy hioa paremmaksi sitä myötä, kun käytössä ilmenee ongelmia. Hietametin tapauksessa Joboticsin omistaja Johannes Holkkola teki aktiivisemmin hienosäätöjä ohjelmaan ensimmäisen kahden viikon ajan. Kahdessa kuukaudessa ohjelmasta saatiin ajettua käytön myötä ulos loputkin virheet.

Robotin käyttöliittymä suunnitellaan jokaiseen kohteeseen erikseen. Holkkolan mukaan robotin käyttö on tehty hyvin yksinkertaiseksi, koska Hietametissa ei ole aiempaa kokemusta robottien käytöstä. Robotti toimii kirjaimellisesti nappia painamalla – vihreästä napista päälle, punaisesta pois. Vikatilanteissa, kuten putken tippuessa robotille annetaan komento "aloita alusta", jolloin robotti tietää nykytilanteen ja jatkaa siitä mihin jäi. Suuremman ongelman ilmetessä täytyy syöttöpöytä ja kuljetusteline tyhjentää ja aloittaa nipun käsittely kokonaan uudelleen.

Yllättävän edullinen

Pelkän uuden robottikäsivarren hinta pyörii 50 000 euron tienoilla, ja kohteesta riippuen asennus ja oheisvarusteet kustantavat kaikkea aina 10 000 eurosta ylöspäin. Hietametin tapauksessa kokonaisuuden verottomaksi hinnaksi jäi kuitenkin vain noin 20 000 euroa, josta käsivarren osuus oli noin 5 000 luokkaa. Jos takaisinmaksuaika lasketaan pelkästä hankintahinnasta ja työmäärän vähentymisestä, on se Hietamäen mukaan vain noin 1–2 vuotta. 2016 käyttöönotettu robotti on kolmessa vuodessa ehtinyt siirtää 80 000 putkea, eli työntekijät ovat säästyneet noin miljoonan kilon nostelulta.

Käyttökustannuksetkin ovat varsin kohtuulliset. Robotille riittää 16 A sulake, joten sähkölasku jää satoihin euroihin vuodessa. Vuosittaisiin huoltoihin kuluu vuosittain alle 1 000 euroa. Niihin sisältyy nivelien öljynvaihdot, sekä esimerkiksi tuuletinten ja johtosarjojen tarkistukset. Johtosarjat nimittäin kuluvat nivelien kohdalta tuhansien toistojen myötä hiljalleen, ja ovat näin ollen pitkällä aikavälillä kulutustavaraa.

Komponenttien rikkoutumiset voisivat tulla vanhalla robotilla kalliiksi, sillä 1990-luvun käsivarsiin ei enää pidetä varaosavarastoja. Tämän vuoksi Jobotics myi samaan kauppaan toisen vastaavan käsivarren, josta saa kalliit varaosat, kuten servomoottorit ja piirikortit tarpeen tullen.

Investointi tuli tarpeeseen

Robotin hankinta osui Hietametilla hyvään saumaan, sillä samaan aikaan käsiteltävät määrät kasvoivat. "Mitattiin määrät sitten metreinä tai kiloina, olisi käsiteltävää ollut valtavasti miesvoimin. Robotti on ollut ehdottoman hyvä hankinta", toteaa Hietamäki tyytyväisenä.

Seuraava vaihe on ohjelmoida robotti käsittelemään myös pienempiä putkikokoja, joita Hietametilla on käsiteltävänään vähemmän. Näitä varten työkalu on liian suuri, joten hankintalistalla olisikin työkalunvaihtaja eli eräänlainen pikakiinnitin, jolla työkalu saadaan vaihdettua erän vaihtuessa. Näin robotti saadaan entistäkin parempaan hyötykäyttöön.

Lue lisää