Commissioning of Universal Robots’ Collaborative Robots and Their Usage in Industrial Applications

Abstract

Tämä kandidaatintutkielma käsittelee teollisten yhteistyörobottien (cobottien) käyttöönottoa ja teollisia käyttökohteita keskittyen etenkin Universal Robotsin (UR) kehittämiin ja valmistamiin malleihin. Tutkielma on suoritettu kirjallisuusselvitystyönä selvittääkseen cobottien käyttöönoton vaiheita ja haasteita, cobottien ja perinteisten teollisuusrobottien eroja sekä cobottien yleisimpiä käyttökohteita.

Tutkielma tarkastelee teollisuushistorian kautta teollisuudessa vaikuttaneita ilmiöitä ja vaatimuksia, joihin vastaamiseksi cobotit kehitettiin. Tutkimuksessa vertaillaan cobotteja perinteisiin teollisuusrobotteihin korostaen cobottien ainutlaatuisia ominaisuuksia kuten niiden pienempää kokoa, erilaisia turvamekanismeja sekä helpompaa ohjelmointia, mitkä tekevät niistä erityisen sopivia pienille ja keskisuurille tuotantoyrityksille.

Tämä tutkielma käsittelee myös yksityiskohtaisesti UR:n cobottien käyttöönottoa. Tämä tarkastelu kattaa asioita järjestelmän suunnittelusta ja itse käyttöönotosta sisältäen mekaanisen asennuksen, yhteyksien muodostamisen, ohjelmistoasennuksen, ohjelmoinnin, lisälaitteiden integroinnin, järjestelmän optimoinnin sekä koulutukseen liittyvät asiat.

Tämä kandidaatintutkielma myös osoittaa, että cobottien käyttöönotto on pääsääntöisesti helpompaa verrattuna perinteisiin teollisuusrobotteihin, minkä todetaan olevan erityisen hyödyllistä etenkin pienille ja keskisuurille tuotantoyrityksille. Tämä perustellaan esimerkiksi perinteisten robottien vaatimilla merkittävillä turvallisuustoimenpiteillä, kuten työskentelyalueen rajaamisella, jota ei cobottien kanssa yleensä tarvita. Myös esimerkiksi ohjelmoimisen vaativuudessa todetaan olevan merkittäviä eroja, jotka vaikuttavat suoraan käyttöönoton vaativuuteen. Cobottien myös näytetään olevan mukautuvampia sekä sopeutuvaisempia mikä mahdollistaa niille useita erilaisia käyttökohteita. Cobottien yleisimpiä käyttökohteita on esimerkiksi pakkaaminen, laaduntarkastus sekä kokoonpano. Tutkielma myös korostaa cobotin uudelleenkäyttöönoton helppouden ja nopeuden tarpeellisuutta sekä esittelee niiden luomia mahdollisuuksia.

This thesis investigates the commissioning of industrial collaborative robots (cobots), focusing on models developed by Universal Robots (UR). The thesis has been implemented as a literature review. It explores the introduction of cobots in the context of industrial history and their emergence as a response to the advancing safety regulations and the limitations of traditional industrial robots. The study contrasts cobots with traditional industrial robots, highlighting the unique features of cobots, such as their smaller size, safety mechanisms, and ease of programming, which make them particularly suitable for small and medium-sized manufacturing companies.This paper discusses the detailed commissioning process of UR cobots, covering aspects like system design, integration with additional equipment, programming, testing, and optimization. The paper emphasizes the importance of proper training, troubleshooting, and maintenance to ensure effective and safe cobot operation. It is stated in the paper that cobots represent a significant advancement in industrial automation, offering versatility, safety, and cost-efficiency, and thus stand as a viable solution for enhancing productivity and safety in the manufacturing industry.

The paper also shows that commissioning of UR cobots is easy compared to traditional industrial robots, which is discussed to be particularly beneficial for small and medium-sized manufacturing companies due to their changing tasks. The paper states that cobots are adaptable and thus suitable for various tasks. The paper also emphasizes the possibilities of streamlined and rapid re-commissioning.