• laatu
• mittausmenetelmät

Tuotanto on automatisoitumassa kovaa tahtia maailmanlaajuisesti. Massatuotannon suurena etuna on kustannustehokkuus, mutta pienikin virhe prosessissa voi aiheuttaa mittavat kustannukset. Laadunvalvonta nähdään usein kustannuseränä, mutta oikein toteutettuna se voi laskea hävikkiä merkittävästi.

Tehdyn projektin tavoitteena on juurikin vähentää hukkaan meneviä kappaleita automaattisesti mittaamalla kriittinen, ahdistussovitteena käytettävä osa kappaleesta. Lähtötilanteessa tarkastukset tehdään otantana tunnin välein. Otantatarkastuksessa on saattanut käydä inhimmillinen virhe, tai kone on alkanut tuottaa virheellisiä kappaleita tarkastusten välillä jolloin joko osittainen tai täysi tuotantoerä on pitänyt romuttaa. Tunnissa tehtävä määrä on niin suuri, että jokaisen kappaleen mittaus jo yhdelle tuotteelle veisi käytännössä yhden henkilön työajan täysin.

Mitattava kappale ja asennustila

Mitattava kappale on hammaslääkärin käsi-instrumentin kärkiosa. Kärki liitetään varteen ahdistussovitteena joten kappaleen ulkomitta on tärkeä liitoksen kestävyyden kannalta. Kappaleen ulkomitalla on pieni toleranssi, joten myös mittalaitteen tulee olla tarkka.

Ulkomuoto prässätään robotisoidussa tuotantosolussa aihiomanipulaattorilla ennen robotin poimintaa. Projektin alussa tiedettiin jo, että aihiomanipulaattorilla oleva rajallinen tila aiheuttaa haasteen mittalaitteelle. Markkinoilla on saatavilla kosketuksellisia mittalaitteita vaaditulla tarkkuudella, mutta valmiit ratkaisut ovat liian suuria asennuskohteeseen.

Mitä projektissa saavutettiin

Projektissa päätettiin harkinnan jälkeen suorittaa mittaus kahdella mittapuikolla, jotka asemoidaan toisiinsa vastakkain. Mittapuikoilla yhdistyivät koko, tarkkuus sekä mahdollisuus yhdistää saatu data robotin päätietokoneelle. Mittapuikot siis ajetaan toisiaan päin paineilmasylinterillä ja nollataan. Nollauksen jälkeen saadaan puikkojen väliin ajettavan kappaleen ulkomitta selville laskemalla yhteen antureiden antama data.

Tuloksena saatiin laite, joka pystyy mittaamaan kappaleen vaaditulla tarkkuudella hidastamatta robotin tahtiaikaa. Laite suorittaa mittauksen itsenäisesti, mutta ympäröivä laitteisto vaatii hieman muutoksia ennen kuin mittaus voidaan ottaa käyttöön tuotannossa. Aihiot syötetään täryrummulla, joka tulee saada sammutettua mittausrutiinin ajaksi. Täryrumpu aiheuttaa mittalaitteeseen värinää, joka nostaa mittalaitteen virheen suuremmaksi kuin sallittu.

Lähteet:

Tulla, A. 2025. Instrumenttikärjen automaattinen laadunvalvonta – Theseus, Turun ammattikorkeakoulun opinnäytetyö.

artikkelikuva: Pixabay, Jacqueline Macou